主な違い–DNAポリメラーゼ1と3

DNAポリメラーゼ1と3は、原核生物のDNA複製に関与する2種類のDNAポリメラーゼです。 DNAポリメラーゼは、ヌクレオチドを親鎖に組み立てることにより、新しいDNA鎖の合成を支援します。 DNAポリメラーゼ1と3はどちらも、5 'から3'方向に複製活性を持っています。 DNAポリメラーゼ1は、5 'から3'および3 'から5'の両方のエキソヌクレアーゼ活性を持っています。ただし、DNAポリメラーゼ3は3 'から5'のエキソヌクレアーゼ活性しか持っていません。 NS 主な違い DNAポリメラーゼ1と3の間は DNAポリメラーゼ1は、フラグメントからのプライマーの除去と関連するヌクレオチドによるギャップの置換に関与しますが、DNAポリメラーゼ3は、主にリーディング鎖とラギング鎖の合成に関与します。.

対象となる主要分野

1.DNAポリメラーゼ1とは –定義、構造、機能 2.DNAポリメラーゼ3とは –定義、構造、機能 3.DNAポリメラーゼ1と3の類似点は何ですか –共通機能の概要 4.DNAポリメラーゼ1と3の違いは何ですか –主な違いの比較

重要な用語：DNAポリメラーゼ1、DNAポリメラーゼ3、3 'から5'のエキソヌクレアーゼ活性、5 'から3'のエキソヌクレアーゼ活性、ギャップ充填、クレノウフラグメント、重合、校正、原核生物のDNA複製

DNAポリメラーゼ1とは

DNAポリメラーゼ1は、重合活性、校正活性、プライマー除去活性を有するDNAポリメラーゼの一種です。 DNAポリメラーゼ1は、1956年にArthurKornbergによって最初に発見されました。彼は1959年にこの発見でノーベル賞を受賞しました。DNAポリメラーゼ1はpolA遺伝子によってコードされています。 polA遺伝子のサイズは3000bpです。 DNAポリメラーゼ1は、5 'から3'方向の新しいDNA鎖の合成を助けるため、原核生物のDNA複製に関与しています。さらに、DNAポリメラーゼ1は、ギャップの埋め、修復、および組換えに関与しています。酵素であるDNAポリメラーゼ1は、二本鎖DNAのギャップを埋めます。これは、DNA修復に重要です。 DNAポリメラーゼ1は、3 'から5'のエキソヌクレアーゼ活性と5 'から3'のエキソヌクレアーゼ活性の両方を持っています。 5 'から3'のエキソヌクレアーゼ活性は、5 'から3'の方向に一本鎖と二本鎖の両方のDNAを分解します。 5 'から3'のエキソヌクレアーゼ活性がDNAポリメラーゼ1ホロ酵素から除去されると、残りの分子は クレノウフラグメント.

図1：DNAポリメラーゼ1の機能ドメイン

クレノウフラグメントは、DNA増幅反応に有用な分子です。これは重要です ミスマッチ修復。 DNAポリメラーゼ1の3つの機能ドメインを図1に示します。

DNAポリメラーゼ3とは

DNAポリメラーゼ3は、原核生物のDNA複製に関与する主要な酵素です。 DNAポリメラーゼ3は、5 'から3'の重合活性を持ち、3 '末端で成長中の鎖に新しいヌクレオチドが追加されます。この酵素は、入ってくるヌクレオチドとテンプレート鎖の塩基対形成を助けます。 DNAポリメラーゼ3の他の機能は、複製されたDNAの校正です。 DNAポリメラーゼ3は3 'から5'のエキソヌクレアーゼ活性を持っています。したがって、この酵素は追加されたばかりのヌクレオチドを読み取り、テンプレート鎖との不一致がある場合は、削除されて再合成されます。したがって、DNAポリメラーゼ3はゲノムの安定性を維持する上で重要です。

図2：DNAポリメラーゼ3

DNAポリメラーゼ3ホロ酵素は、2つのDNAポリメラーゼに配置された10個のサブユニットで構成されています。 αサブユニットは触媒サブユニットです。 εサブユニットには3 'から5'の校正活動があります。 θサブユニットの機能は不明です。 αサブユニットはdnaE遺伝子によってコードされています。 εおよびθサブユニットは、dnaQおよびholE遺伝子によってコードされています。 DNAポリメラーゼ3の構造を図2に示します。

DNAポリメラーゼ1と3の類似点

DNAポリメラーゼ1と3の違い

意味

DNAポリメラーゼ1： DNAポリメラーゼ1は、polA遺伝子によってコードされるDNAポリメラーゼであり、原核生物のDNA複製に関与しています。

DNAポリメラーゼ3： DNAポリメラーゼ3は、原核生物のDNA複製を助ける主要な酵素です。

発見

DNAポリメラーゼ1： DNAポリメラーゼ1は、1956年にArthurKornbergによって最初に発見されました。

DNAポリメラーゼ3： DNAポリメラーゼ3は、1970年にThomasKornbergとMalcolmGeferによって最初に発見されました。

によってエンコード

DNAポリメラーゼ1： DNAポリメラーゼ1はpolyA遺伝子によってコードされています。

DNAポリメラーゼ3： DNAポリメラーゼ3は、dnaE、dnaQ、およびholE遺伝子によってコードされています。

家族

DNAポリメラーゼ1： DNAポリメラーゼ1はDNAポリメラーゼファミリーAに属しています。

DNAポリメラーゼ3： DNAポリメラーゼ3はDNAポリメラーゼファミリーCに属しています。

エキソヌクレアーゼ活性

DNAポリメラーゼ1： DNAポリメラーゼ1は、3 'から5'のエキソヌクレアーゼ活性と5 'から3'のエキソヌクレアーゼ活性の両方を持っています。

DNAポリメラーゼ3： DNAポリメラーゼ3は3 'から5'のエキソヌクレアーゼ活性しか持っていません。

関数

DNAポリメラーゼ1： DNAポリメラーゼ1は、RNAプライマーを5 'から3'の方向に除去します。

DNAポリメラーゼ3： DNAポリメラーゼ3は、3 '末端にデオキシリボ核酸を付加します。

RNAプライマー

DNAポリメラーゼ1： DNAポリメラーゼ1はRNAプライマーを除去します。

DNAポリメラーゼ3： DNAポリメラーゼ3は、DNAを合成するためにRNAプライマーを必要とします。

DNA合成

DNAポリメラーゼ1： DNAポリメラーゼ1は、成長するポリヌクレオチド鎖にヌクレオチドを追加します。

DNAポリメラーゼ3： DNAポリメラーゼ3は、原核生物でDNAを合成するための重要な酵素です。

遅れ/先行ストランド

DNAポリメラーゼ1： DNAポリメラーゼ1は、遅れている鎖にのみ作用します。

DNAポリメラーゼ3： DNAポリメラーゼ3は、複製フォークのリーディング鎖とラギング鎖の両方に作用します。

DNA合成の速度

DNAポリメラーゼ1： DNAポリメラーゼ1は、1秒あたり10〜20ヌクレオチドを追加できます。

DNAポリメラーゼ3： DNAポリメラーゼ3は、1秒あたり約1000ヌクレオチドを追加できます。

結論

DNAポリメラーゼ1と3は、原核生物のDNA複製に関与する2種類のDNAポリメラーゼです。どちらのタイプのDNAポリメラーゼも、5 'から3'の重合活性を持っています。さらに、両方の酵素は校正のために3 'から5'のエキソヌクレアーゼ活性を持っています。 DNAポリメラーゼ3の主な機能は、重合におけるその機能です。ただし、DNAポリメラーゼ1は5 'から3'のエキソヌクレアーゼ活性を持っています。 5 'から3'のエキソヌクレアーゼ活性により、DNAポリメラーゼ1はプライマーを除去することができます。形成ギャップはDNAポリメラーゼ1によっても埋められます。したがって、DNAポリメラーゼ1と3の主な違いは、原核生物のDNA複製におけるそれらの役割です。

リファレンス：

1.「DNAポリメラーゼI」。ワージントン酵素マニュアル。 N.p.、n.d。ウェブ。こちらから入手できます。 2017年8月9日。2。マリアン、ケネスJ.、ヒアサヒロシ、キム・ドクリョン。 「複製フォークαのコアDNAポリメラーゼIIIサブユニットの役割は、プロセッシブ複製に必要な唯一のサブユニットです。」 Journal of BiologicalChemistry。 N.p.、1998年1月23日。Web。こちらから入手できます。 2017年8月9日。

画像提供：

1.「PolymeraseDomains」（不明）「Moleculeof the Month」、2000年3月– Commons Wikimedia2経由のProteinData Bank（パブリックドメイン）。 「DNAポリメラーゼIII（サブユニット付き）」Alepopoli著– Commons Wikimediaによる自作（CC BY-SA 3.0）