バクテリオファージ phi29 DNA パッケージモーターの構造
A A Simpson1, Y Tao, P G Leiman
1Department of Biological Sciences, Purdue University, West Lafayette, Indiana 47907-1392, USA.
Nature
|December 29, 2000
まとめ
研究者らは,バシルス・サブティリスのバクテリオファージ phi29 DNAパッケージングモーターを明らかにした. このモーターは回転機械として機能し,ヘッドテイルコネクタを使用してウイルスのDNAをカプシドに転位させます.
科学分野:
- 構造生物学 構造生物学とは
- 分子モーターは分子モーターです.
- ウイルス学 ウイルス学 ウイルス学
背景:
- 多くのウイルスはATPで動くモーターを使って,二重鎖のDNAをプリフォームしたカプシド (前頭) に詰め込みます.
- これらのモーターを理解することは,ウイルスの組み立てを理解し,抗ウイルス戦略を開発するために不可欠です.
研究 の 目的:
- バシルス・サブティリス菌類のバクテリオファグのDNA包装モーターの分子機構を記述する. phi29.
- phi29 DNAパッケージングモーターの重要なコンポーネントであるヘッドテールコネクタの構造を決定します.
主な方法:
- X線結晶学を用いて,ヘッドテイルコネクタの構造を3.2 Åの解像度で決定した.
- クリオ電子顕微鏡と画像再構築分析を使用して,コネクタを前頭構造に合わせました.
- 構造データと機能データを統合し,DNAパッケージングモーターのモデルを提案する.
主要な成果:
- ドデカメリックヘッドテールコネクタの構造が解明されました.
- phi29 DNAパッケージングモーターは,回転モーターとして動作します.
- モーターコンポーネントには,前頭部,十二角コネクタ,前頭部RNA,ウイルスATPアゼ,およびステータ,スピンドル,ボールレースの要素として機能するDNAが含まれています.
結論:
- phi29 DNAパッケージングモーターは,洗練された回転機械です.
- DNAの螺旋的な性質は,回転運動をDNA転位に変換することを容易にする.
- この研究は,ウイルスDNAのパッケージングメカニズムに関する原子レベルの洞察を提供します.
関連する概念動画
00:58DNA Packaging
Overview
01:30Lytic Cycle of Bacteriophages
Bacteriophages, also known as phages, are specialized viruses that infect bacteria. A key characteristic of phages is their distinctive “head-tail” morphology. A phage begins the infection process (i.e., lytic cycle) by attaching to the outside of a bacterial cell. Attachment is accomplished via proteins in the phage tail that bind to specific receptor proteins on the outer surface of the bacterium. The tail injects the phage’s DNA genome into the bacterial cytoplasm. In the lytic replication...
00:58DNA Packaging
Overview
03:01The Replisome
DNA replication is carried out by a large complex of proteins that act in a coordinated matter to achieve high-fidelity DNA replication. Together this complex is known as the DNA replication machinery or the replisome.
The synthesis of the leading and lagging strands is a highly coordinated process. To explain this, the “Trombone model” was proposed by Bruce Alberts in 1980. The DNA loop formation starts when a primer is synthesized on the parent lagging strand. The loop grows with the...
The synthesis of the leading and lagging strands is a highly coordinated process. To explain this, the “Trombone model” was proposed by Bruce Alberts in 1980. The DNA loop formation starts when a primer is synthesized on the parent lagging strand. The loop grows with the...
03:01The Replisome
DNA replication is carried out by a large complex of proteins that act in a coordinated matter to achieve high-fidelity DNA replication. Together this complex is known as the DNA replication machinery or the replisome.
The synthesis of the leading and lagging strands is a highly coordinated process. To explain this, the “Trombone model” was proposed by Bruce Alberts in 1980. The DNA loop formation starts when a primer is synthesized on the parent lagging strand. The loop grows with the...
The synthesis of the leading and lagging strands is a highly coordinated process. To explain this, the “Trombone model” was proposed by Bruce Alberts in 1980. The DNA loop formation starts when a primer is synthesized on the parent lagging strand. The loop grows with the...
01:26DNA Bacteriophages
Bacteriophages, or phages, are viruses that specifically infect bacteria, utilizing their genetic material to hijack host cellular machinery for replication. DNA bacteriophages employ single-stranded DNA (ssDNA) or double-stranded DNA (dsDNA) genomes. These phages exhibit diverse replication strategies and host interactions, influencing their ecological roles and applications in biotechnology and medicine.ssDNA BacteriophagesssDNA phages, with their small genomes, utilize unique strategies to...