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DNA 중합효소 구조의 구조적 비교는 중합효소 활성자리의 뉴클레오티드 통로를 제시

전문가 제언: ○ DNA 중합효소는 고성능 DNA 합성을 보장하기 위하여 주형 의존 방식에서 화학적/구조적으로 유사한 분자들로부터 정확한 디옥시뉴클레오시드 삼인산염(dNTP)을 결합시키고 통합시켜 합체화로 만든다. 적절한 DNA 결합은 뉴클레오티드 선택을 선행한다. DNA 중합효소의 구조를 특성 규명한 결정구조로부터 풍부한 구조적 정보는 유전체 복제와 수선에서 행하는 결정적/필수적 역할의 분자이해를 촉진시킨다.

○ 기본적 서열을 근거로 DNA 중합효소들은 족들로 구분된다. 여기서 뉴크레오티드 결합과 촉매작용을 용이하게 하는 분자속성을 알기 위하여 DNA 중합효소 족들의 구조적 정보의 완전한 이해를 추구했다. 다른 족들로부터 대표적인 DNA 중합효소들 간 구조적 유사성과 차이점도 분석했다. 15중합효소 3원소기질 착물 결정구조의 다중구조적 배열을 실행함으로, 그 배열은 촉매핵심들이 족들 간에 보존되는 것을 확정했다.

○ 단백질 서열 동종성에 근거하여, DNA 중합효소들은 적어도 A, B, C, X 및 Y인 5족들로 구분된다. 각 족의 멤버들의 결정학적 구조들은 다양한 배위 결합된 형태들로 특성 규명된다. 이들 구조는 단백질들이 그들 각각 생물학적 기능을 용이하게 하는 활성도를 가진 보조영역을 포함하는 다중영역 효소들이라는 것을 나타냈다. 3원소기질 착물구조들은 들어오는 뉴클레오티드에 접근 가능한 경로가 표면으로부터 중합효소 활성자리로 연결되는 뚜렷한 경로로 한정된다.

○ DNA 중합효소 구조 비교로 중합효소 활성자리의 뉴클레오티드 통로를 제시한 체계적인 연구는 국내외적으로 사례가 거의 없다. DNA 중합효소들은 유전체 DNA의 수선과 복제를 위하여 필수적인 요소들이지만, 기질결합과 생성물 방출의 운송이 어떻게 대립되는 중합효소 통로들에 대하여 변형되어야 하는지 결정되지 않고 남아있다. 이 중합효소 통로들의 확정으로 유전체 DNA의 수선과 복제가 원활하게 되면, 노화로 인한 세포사멸의 억제나 회복에도 활용되어 노인성 질환의 본질적인 해결에도 도움이 될 것으로 기대한다.

저자: S. Wu et al.
자료유형: 학술정보