細菌Replisome

大腸菌replisomeの前面では、ヘキサマー DnaBタンパク質はDNAの一本鎖を取り囲んでいます。 このヘリカーゼは、その中心細孔内の鎖に沿って5’から3’に移動することにより、二つの娘鎖に二重鎖DNAを分離するためにATP加水分解のエネルギーを使 一本鎖DNA結合（SSB）タンパク質は、複製を妨げるDNA二次構造を除去するために、各個々の鎖をコートします。 DNAポリメラーゼ(Pol)III、各娘鎖上の一つのタンパク質複合体は、その後、相補鎖を合成するためのテンプレートとして、この一本鎖DNAを使用しています。 Pol IIIは忠実度が高く、複製された10-5から10-6塩基ごとに約一つの突然変異の誤り率があります。 しかし、Pol IIIが誤って誤ったヌクレオチドを組み込んだ場合、ポリメラーゼ内の3’から5’エキソヌクレアーゼを校正すると、誤ったヌクレオチドが除去される。 二量体環であるβクランプ（パネルＣ）は、ＰＯＬ ＩＩＩをＤＮＡに結合させ、ポリメラーゼがＤＮＡに結合したままであることを確実にする（すなわち、ｐｏｌ ＩＩＩをＤＮＡに結合させ、ｐｏｌ ＩＩＩをＤＮＡに結合させ、ｐｏｌ ＩＩＩをＤＮＡに結合させたままである）。 Ｐｏｌ ＩＩＩに高い処理性を付与する）（Ｋｏｎｇ ｅ ｔ ａ ｌ．, 1992). 多タンパク質クランプローダーは、ATP加水分解のエネルギーを使用してβクランプダイマーを開き、続いてテンプレートDNAの周りに閉じます。 クランプローダのσサブユニットは、Pol IIIとDnaBを同時に結合することによってreplisomeを組織するC末端端に拡張子を含む。

DNA鎖の反平行構造は、一方の鎖（すなわち、遅れ鎖）が岡崎断片（パネルD）と呼ばれる一連の1-2キロベースの断片で合成されることを必要とする。 岡崎フラグメントを作成するために、Pol IIIは、主要鎖上のPol III複合体の反対方向にDNAに沿って移動し、複製フォーク（すなわち、フォーク進行）でreplisome全体を移動する（Kornberg and Baker、1992）。 これにより、遅延鎖上のβクランプと複製フォークの頭部のヘリカーゼとの間にDNAループが作成される（パネルD、ステップ1）。 次に、Ｄｎａｇプリマーゼは、複製分岐の近くで、ＲＮＡプライマーと呼ばれる短いＲＮＡ断片の合成を触媒する（パネルＤ、ステップ２）（ＦｒｉｃｋおよびＲｉｃｈａｒｄｓｏｎ、２ ０ ０ １）。 次に、クランプローダは、RNAプライマーの周りに新しいβクランプを組み立てます（パネルD、ステップ3）。 遅れ鎖上のPol IIIが岡崎断片の合成を完了する（またはほぼ完了する）と、Pol IIIはクランプを解放し、ループは崩壊する（パネルD、ステップ4）。 このPol III複合体はその後、上流のRNAプライマー上の新しいβクランプと会合し、次の岡崎フラグメントの合成を開始する。 この新しい岡崎が完成すると、POL IはRNAプライマーをDNAに置き換え、リガーゼは断片をDNAの連続鎖に結合させる。 この4段階のサイクルは、最初のステップで形成されるDNAループがトロンボーンのスライドに似ているため、複製の「トロンボーン」モデルと呼ばれています(Sinha et al., 1980).