Avainero SF1:n ja SF2:n välillä on niiden kyky purkaa nukleiinihappoja. Vaikka SF1 vain purkaa DNA:ta, SF2 purkaa sekä DNA:n että RNA:n.
Helikaasi on yksi tärkeimmistä entsyymeistä, jotka osallistuvat DNA:n replikaatioprosessiin sekä DNA:n korjausprosesseihin. Helikaasin ensisijainen rooli on osallistua purkamisprosessiin kaksoisjuosteisten DNA-molekyylien erottamisen helpottamiseksi. Entsyymin aktiivisuus on välttämätöntä DNA:n replikaation aloitusvaiheessa. Helicaasit jaetaan Super Family 1:ksi ja Super Family 2:ksi ensisijaisesti niiden rakenteellisten erojen perusteella. Jokaisessa superperheessä on enemmän erilaisia helikaasseja.
Mikä on SF1?
Super Family 1 helikaasi on helikaasityyppi, joka sisältää heksameerisen rakenteen sisäisen ydinproteiinin rinnalla, mikä kuvaa helikaasin aktiivisuutta. SF1-helikaasi on yksi suurimmista helikaasien luokista, ja se voidaan luokitella edelleen SF1A- ja SF1B-helikaaseihin. Proteiinit, kuten PcrA, Rep ja UvrD, kuuluvat SF1A-helikaasien luokkaan. Vertailun vuoksi proteiinit, kuten RecA ja Dda, kuuluvat SF1B-helikaasien luokkaan. SF1-helikaasien toiminnot vaihtelevat suuresti. Joitakin SF1-helikaasien elintärkeitä toimintoja ovat DNA:n replikaatio, DNA:n rekombinaatio, Okazaki-fragmenttien prosessointi, telomeerien muodostuminen ja DNA-vaurion nukleotidipoistokorjaus. Joissakin bakteerilajeissa SF1-tyyppiset helikaasit osallistuvat myös horisontaalisen geeninsiirron auttamiseen konjugaation kautta. Lisäksi viruksissa SF1-helikaasit auttavat viruksen replikaatiossa.
Kuva 01: Helicase Action
SF1-helikaasien rakenteeseen liittyy monia erilaisia motiiveja. Ne sisältävät vähintään 7 konservoitunutta motiivia kaikista erityyppisistä SF1-helikaaseista (Q, I, Ia, II, III, IV, V ja VI). SF1-helikaasin rakenne on kide, jossa motiivit ovat ryhmittyneet yhteen. Motiivien ja DNA:n sitoutumiskohdan välissä on tyypillinen ATP:tä sitova tasku. Konservoimattomat domeenit jakautuvat helikaasimolekyylin rakenteellisen eheyden ylläpitämiseksi. Nämä domeenit voivat vaihdella SF1A- ja SF1B-helikaasien välillä.
Mikä on SF2?
Superperhe 2 helicase on yksi monipuolisimmista helicase-superperheryhmistä. SF2-helikaaseja on monenlaisia, kuten RecQ-tyyppiset helikaasit, RecG-helikaasit, Rad3/XPD- ja NS3-helikaasit. Jotkut restriktioentsyymit, kuten tyypin I restriktioentsyymit, kuuluvat myös tähän luokkaan. SF2-helikaasien yleinen tehtävä on kaksijuosteisen DNA:n purkaminen. Joillakin SF2-helikaasityypeillä ei kuitenkaan ole kykyä toimia täydellisesti helikaasientsyymeinä. SF2-helikaaseja käytetään laaj alti myös RNA-prosessoinnissa. SF2-helikaasien DEAD-box-perhe osallistuu RNA:n prosessointiin, mukaan lukien transkriptio, silmukointi, translaatiokäsittely ja RNA-proteiinikompleksin kokoaminen.
Kuva 02: Helicase
SF2-helikaasin rakenne sisältää myös konservoituneita motiiveja. Jotkut domeenit eroavat kuitenkin hieman SF1-helikaasin domeenista. Ne sisältävät myös ATP:tä sitovan domeenin DNA:ta sitovan domeenin lisäksi.
Mitä yhtäläisyyksiä SF1:n ja SF2:n välillä on?
- SF1 ja SF2 osoittavat helikaasiaktiivisuutta.
- Lisäksi molemmat osallistuvat DNA:n replikaatioon ja rekombinaatioon.
- SF1 ja SF2 koostuvat säilyneistä motiiveista.
- Molemmilla on ATP:tä sitova domeeni ja DNA:ta sitova domeeni.
- Nämä muodot ovat monen alueen proteiineja.
- Lisäksi, jos mutaatioita tapahtuu jommassakummassa tyypissä, se johtaa haitallisiin vaikutuksiin.
- Sekä SF1 että SF2 ovat tärkeitä solusyklin jatkuvuuden varmistamiseksi.
- SF1 ja SF2 löytyvät sekä prokaryooteista että eukaryooteista.
Mitä eroa on SF1:n ja SF2:n välillä?
SF1 ja SF2 ovat kaksi helikaasin superperhettä. Ne osoittavat laajaa monimuotoisuutta. Keskeinen ero SF1:n ja SF2:n välillä on, että SF1 osallistuu ensisijaisesti DNA:n purkamiseen, kun taas SF2 osallistuu myös RNA:n prosessointiin transkription ja translaation aikana. Proteiinin eri motiiveja verrattaessa SF1 ja SF2 eroavat ensisijaisesti motiivin III ja motiivin IV perusteella. Vaikka niillä on rakenteellista samank altaisuutta, SF1-helikaasit muodostavat toroidisia heksameerisia rakenteita, kun taas SF2 ei muodosta näitä rakenteellisia järjestelyjä.
Toinen ero SF1:n ja SF2:n välillä on se, että SF1-helikaasit suosivat enemmän adeniininukleotidejä, kun taas SF2-helikaasit pitävät kaikista viidestä nukleotidista kohdistaakseen purkautumiseen. Kun verrataan purkamissuuntaa, SF1-helikaasit siirtyvät vain 5'–3'-suunnassa, kun taas SF2-helikaasit pystyvät siirtymään nukleiinihappojen mukana molempiin suuntiin.
Alla oleva infografiikka esittää SF1:n ja SF2:n väliset erot taulukkomuodossa vierekkäin vertailua varten.
Yhteenveto – SF1 vs SF2
Helikaasit ovat erittäin tärkeä ja monipuolinen ryhmä entsyymejä, jotka osallistuvat DNA:n replikaatioon. Suuren monimuotoisuutensa vuoksi entsyymit luokitellaan kuitenkin superperheisiin. SF1 ja SF2 ovat kaksi suurinta helikaasien superperhettä. Vaikka SF1 liittyy ensisijaisesti DNA:han liittyvään prosessointiin, SF2 liittyy sekä DNA:n että RNA:n prosessointiin. Näin ollen tämä on avainero SF1:n ja SF2:n välillä. Lisäksi SF1 ja SF2 eroavat myös rakenteeltaan, koska SF2 ei muodosta heksameerisia rakenteita. Mutaatiot SF1- ja SF2-helikaaseissa johtavat syövän kehittymiseen solusyklin ja muiden elintärkeiden mekanismien, kuten DNA:n korjauksen, häiriön seurauksena.
