ПОЛИДЕЗОКСИРИБОНУКЛЕОТИД-СИНТЕТАЗЫ, ферменты класса трансфераз, катализирующие образование фосфодиэфирной связи при синтезе ДНК:

R-цепь ДНК, В,В»-остаток пуринового или пиримидинового основания ПОЛИДЕЗОКСИРИБОНУКЛЕОТИД-СИНТЕТАЗЫ представлены большой группой ферментов. ДНК-зависимые ДНК-полимеразы участвуют в репликации (удвоении) ДНК в цикле деления клетки, репарации (устранении дефектов) ДНК и репликации ДНК митохондрий и хлоропластов; матрицей для синтеза ДНК, катализируемого этими ферментами, служит односпиральная ДНК. Все семейства, роды и виды известных живых организмов содержат ферменты, не содержащие коферменты, и отличающиеся по мол. массе, кол-ву субъединиц, рН, при котором фермент обладает макс. активностью.

Молекула основные репликативной ДНК-полимеразы Esche-richia coli (E. coli) имеет молекулярная масса около 385 тысяч, состоит из 7 различные субъединиц; помимо активного центра, участвующего в образовании фосфодиэфирной связи (полимеризующий центр), содержит еще один активный центр, катализирующий гидролиз концевой 3»-5»-фосфодиэфирной связи с образованием 2»-дезоксинуклеозид-5»-монофосфата, благодаря чему осуществляется коррекция ошибок в биосинтезе ДНК. Осн. репарац. ДНК-полимераза E. coli-ДНК-полимераза I (молекулярная масса 109 тысяч); содержит также еще третий активный центр, катализирующий гидролиз ДНК с 5»-конца с образованием моно- и олигодезоксирибонуклео-тидов.

У млекопитающих и человека репликативный синтез ДНК катализируют две ДНК-полимеразы (a и d). Первая из них (репликаза) имеет молекулярная масса 250-300 тысяч, состоит из 3-4 различные субъединиц, содержит кроме полимеризующего активный центр для синтеза коротких рибоолигонуклеотидов, служащих затравками синтеза ДНК. Др. фермент (d) изучен мало, его мол. м. 150-200 тысяч Осн. репаративную функцию у этих организмов выполняют ДНК-полимеразы b (молекулярная масса 38-40 тысяч), состоящие из одной субъединицы, на которой расположен только полимеризующий активный центральное У млекопитающих и человека репликация ДНК в митохондриях осуществляется с помощью ДНК-полимеразы g (молекулярная масса 150-300 тысяч), состоящей, по-видимому, из одной субъединицы с полимеризующим активным центром.

Среди РНК-зависимых ДНК-полимераз (обратных транскриптаз) наиболее изучены ферменты, продуцируемые ретровирусами (в т.ч. вирусом, вызывающим СПИД), гепаднавирусами (например, вызывающими гепатит В) и др. Они также сильно различаются по мол. массе, субъединичному составу; содержат полимеризующий активный центр, а иногда также эндорибонуклеазный активный центр, расщепляющий вирусную РНК после окончания синтеза на ней провирусной ДНК.

Концевые дезоксинуклеотидил-трансферазы мало изучены, они осуществляют синтез ДНК без матрицы, состоят из одной субъединицы (молекулярная масса 62 тысяч), содержащей только полимеризующий активный центральное

Определены первичные структуры ДНК-полимеразы I из E. coli, ДНК-полимеразы b человека и крысы, ряда вирусных обратных транскриптаз и др. Гены некоторых ДНК-полимераз клонированы и экспрессированы (встроены в генетич. аппарат) в E. coli. Ингибиторы различные ДНК-полимераз-гл. обр. аналоги 2»-дезоксинуклеозидов и 2»-дезоксинуклеотидов. Некоторые из них (например, З»-азидо-З»-дезокситимидин, или азидотимидин) применяют в противовирусной терапии, в т.ч. против СПИДа.

Литература: Краевский А. А., Куханова M. К., Репликация ДНК у эукариот, в кн.: Итоги науки и техники. Сер. Молекулярная биология, т. 22. M., 1986; Kornberg A., DNA replication, S.F., 1980; его же, DNA replication, Suppl., S.F., 1982. А. А. Краевский.

Химическая энциклопедия. Том 3 >> К списку статей