使用旋转珠跟踪的DNA旋转酶的机械化学分析
Jeff Gore1, Zev Bryant2,3, Michael D Stone2,4
1Department of Physics, University of California, Berkeley.
Nature
|January 7, 2006
概括
一个关键的酶DNA旋转酶将负超线圈引入DNA中. 它的过程性,或执行多个步骤的能力,随着DNA张力的增加而下降,这一发现是由DNA包裹动态解释的.
科学领域:
- 分子生物学分子生物学
- 生物物理学的生物物理.
- 酶学 是一种酶学.
背景情况:
- DNA旋转酶对于管理细胞中的DNA拓是必不可少的.
- 它利用ATP水解引入负超线圈,对DNA复制和转录至关重要.
- 该酶的机制涉及在线程穿越之前的奇拉DNA包裹.
研究的目的:
- 实时观察DNA旋转酶活动.
- 为了研究DNA张力对超级卷轴速度和流动性的影响.
- 为了阐明DNA回旋酶反应周期所涉及的动态步骤.
主要方法:
- 实时观察DNA旋转酶活动,使用光学捕捉来跟踪珠子的旋转.
- 通过监测连接到拉伸的DNA分子的珠子旋转来测量DNA超级卷.
- 高分辨率测定用于检测旋转暂停和运动次步.
主要成果:
- DNA旋转酶引入负超线圈在离散的两倍数.
- 超卷变速度独立于DNA张力,但随着张力增加,过程性显著下降.
- 确定了两个不同的运动子步骤:一个ATP独立的步骤和一个ATP结合的步骤.
结论:
- DNA 旋转酶的过程性是由酶解离和应力敏感的DNA 包裹之间的动力竞争决定的.
- 酶的机制涉及不同的,可测量的动态步骤.
- 了解这些机械化学性质为DNA拓调节提供了见解.
