Ligázy

Ligáza ( lat.  ligāre  - síťovat, spojovat) - enzym , který katalyzuje spojení dvou molekul za vzniku nové chemické vazby - ligace . To obvykle zahrnuje eliminaci ( hydrolýzu ) malé chemické skupiny z jedné z molekul.

Ligázy patří do třídy enzymů EC 6 .

V molekulární biologii se ligázy podtřídy 6.5 dělí na RNA ligázy a DNA ligázy.

Klasifikace

• EC 6.1 zahrnuje ligázy, které tvoří vazby mezi kyslíkem a uhlíkem
• EC 6.2 zahrnuje ligázy, které tvoří vazby mezi sírou a uhlíkem
• EC 6.3 zahrnuje ligázy, které tvoří vazby mezi dusíkem a uhlíkem
• EC 6.4 zahrnuje ligázy, které tvoří vazby mezi uhlíkem a uhlíkem
• EC 6.5 zahrnuje ligázy tvořící fosfodiesterové vazby
• EC 6.6 zahrnuje ligázy, které tvoří vazby mezi dusíkem a kovy

DNA ligázy

DNA ligázy  jsou enzymy (EC 6.5.1.1), které katalyzují kovalentní fúzi řetězců DNA v duplexu během replikace , opravy a rekombinace . Tvoří fosfodiesterové můstky mezi 5'-fosforylovými a 3'-hydroxylovými skupinami sousedních deoxynukleotidů na zlomech DNA nebo mezi dvěma molekulami DNA. K vytvoření těchto můstků využívají ligázy energii hydrolýzy pyrofosforylových vazeb ATP . Jedním z nejběžnějších komerčně dostupných enzymů je bakteriofág T4 DNA ligáza .

Savčí DNA ligázy

U savců jsou klasifikovány tři hlavní typy DNA ligáz.

• DNA ligáza I liguje Okazakiho fragmenty během replikace zaostávajícího řetězce DNA a účastní se opravy excize [1] .
• DNA ligáza III v komplexu s proteinem XRCC1 se účastní reparace a rekombinace excize.
• DNA ligáza IV v komplexu s XRCC4 katalyzuje finální nehomologický krok spojování konců (NHEJ) dvouřetězcových zlomů DNA. Vyžaduje se také pro V(D)J rekombinaci imunoglobulinových genů .

Dříve byl izolován jiný typ ligázy – DNA ligáza II, která byla později rozpoznána jako artefakt izolace proteinu, konkrétně produkt proteolýzy DNA ligázy III [2] .

Poznámky

1. ↑ Mortusewicz, O., Rothbauer, U., Cardoso, MC, Leonhardt, H. Diferenciální nábor DNA Ligázy I a III do míst opravy DNA. Výzkum nukleových kyselin, 2006; 34(12), 3523-32. PMID 16855289
2. ↑ Tomkinson, AE, & Mackey, ZB Struktura a funkce ligáz savčí DNA. Výzkum mutací/Oprava DNA; 1998; 407(1), 1-9. PMID 9539976