综述:持续性滑动夹蛋白的功能不对称性

【字体: 时间:2025年04月22日 来源:Biophysical Journal

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  这篇综述聚焦于持续性滑动夹蛋白(processivity clamp proteins)。这类对称的同源寡聚蛋白在 DNA 复制和修复中作用关键。文章探讨其对称性与不对称性,以及这种特性如何调控夹子的多种功能,为相关研究提供了全面的理论参考。

  

持续性滑动夹蛋白的功能不对称性


在生命的各个领域中,由相同亚基的多个拷贝组成的对称同源寡聚蛋白广泛存在。这些蛋白复合物为了实现其生物学功能,会经历构象变化、结合事件或翻译后修饰,而这些过程往往会导致对称性的丧失。持续性滑动夹蛋白就是其中一类典型的对称同源寡聚蛋白复合物,它能够环绕 DNA,在 DNA 复制和修复过程中发挥多种重要作用。

持续性滑动夹蛋白的对称性使其能够同时与多个蛋白质结合伙伴相互作用。这种相互作用会引发不对称的变化,这些变化在夹子加载到 DNA 上、DNA 复制以及 DNA 修复等不同过程的转换中起到了促进作用。例如,环形的持续性滑动夹通过夹子加载复合物(clamp-loader complexes)加载到 DNA 上,在这个过程中会形成不对称的中间产物,其中一个单体间的界面会被破坏。同时,持续性滑动夹还会自发地发生打开事件,并且能够结合不同种类的伙伴蛋白。

在真核生物中,持续性滑动夹蛋白会受到泛素化(ubiquitylation)、SUMO 化(SUMOylation)和乙酰化(acetylation)等翻译后修饰的影响,这些修饰进一步影响了它们的生物学功能。越来越多来自结构、生物物理和计算研究的证据表明,持续性滑动夹蛋白存在功能不对称性。

本文对持续性滑动夹蛋白的对称性和不对称性进行了综述,详细探讨了它们在调节夹子各种功能中所扮演的角色。这不仅有助于我们深入理解持续性滑动夹蛋白的工作机制,还为相关领域的进一步研究提供了重要的理论基础,对深入探究 DNA 复制和修复过程有着重要意义。

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