ДНК-полимераза бета: структура
ДНК-полимераза бета является наименьшей по размеру и самой простой по строению ДНК-полимеразой в клетках эукариот. В силу этого она наиболее изучена.
Выделенный из клеток позвоночных фермент представляет собой один каталитически активный полипептид из 334 или 335 аминокислотных остатков с молекулярной массой 39-40 кДа.
По своему строению ДНК-полимераза бета ближе к семейству нуклеотидилтрансфераз, чем к альфа-семейству ДНК-полимераз [ Wang J. et al., 1997 , Holm L., Sander C., 1995 ].
С помощью рентгеноструктурного анализа определены пространственные структуры ДНК-полимеразы бета в комплексе с праймер-матрицей и d2CTP [ Pelletier H. et al., 1994 ], а также с двунитевой ДНК, содержащей однонитевой разрыв и мононуклеотидную брешь [ Sawaya M.R. et al., 1997 ].
ДНК-полимераза бета организована в четыре структурно и функционально отличающихся домена. Мягкий протеолиз ДНК-полимеразы бета крысы приводит к образованию N-концевого домена 8 кДа и С-концевого домена 31 кДа. Дальнейший протеолиз домена 31 кДа расщепляет его на домены с мол. массами 6, 10 и 12 кДа, расположенные последовательно от N- к С-концу [ Srivastava D.K. et al., 1996 ]. В домене 8 кДа находятся участки связывания фермента с однонитевой и двунитевой ДНК [ Pelletier H. et al., 1996 ], каталитический дезоксирибофосфатлиазный центр [ Matsumoto Y., Kim K., 1995 ] и участок связывания 5'-фосфата, ограничивающего однонитевую брешь.
Для дезоксирибофосфатлиазного центра характерна Lys-богатая область, аминокислотные остатки которой His-34, Lys-35, Lys-68 и Lys-72 непосредственно участвуют в освобождении dRp [ Mullen G.P. et al., 1997 ]. Lys-35 участвует в узнавании 5'-фосфата, a Lys-72 выступает нуклеофилом при бета-элиминировании в ходе dRp-лиазной реакции [ Prasad R. et al., 1998 , Matsumoto Y. et al., 1998 ]. Замена Lys-72 на Arg не влияет на ДНК-связывающую и полимеразную активности фермента, но элиминирует способность к репарации AР-сайтов [ Matsumoto Y. et al., 1998 ].
ДНК-полимеразная активность фермента локализована в двух С- концевых доменах.
Каталитический нуклеотидилтрансферазный центр расположен в домене 10 кДа и включает Asp-190 и Asp-192. В связывании атомов двухвалентных металлов участвуют Asp-256 и Arg-254, а в связывании dNTP - аминокислотные остатки 4-40 домена 8 кДа и аминокислотные остатки 263- 283 домена 12 кДа [ Srivastava D.K. et al., 1996 , Menge K.L. et al., 1995 , Werneburg B.G. et al., 1996 , Beard W.A. et al., 1996 , Pelletier H. et al., 1996 , Pelletier H., Sawaya M.R., 1996 ]. Замена одного аминокислотного остатка в этом районе (Туг-265) приводит к появлению мутаторной формы фермента [ Opresko P.L. et al., 1998 ].
