FokI

FokI (wym. "fok jeden") – enzym, endonukleaza restrykcyjna typu IIS, wyizolowana po raz pierwszy ze szczepu Flavobacterium okeanokoites^[1].

W biologii molekularnej FokI jest używane jako enzym restrykcyjny. Po związaniu DNA, poprzez swoją domenę wiążącą, enzym rozpoznaje sekwencję 5'-GGATG-3' (nić komplementarna 3'-CCTAC-5') po czym domena endonukleazowa przecina nici DNA już w sposób niespecyficzny, pomiędzy dziewiątym a trzynastym nukleotydem w dół nici^[2]. Enzym jest aktywny w formie homodimeru^[3].

Struktura

Enzym ma masę molekularną 65,4 kDa i zbudowany jest z 587 aminokwasów.

Domena wiążąca DNA

Domena ta zbudowana jest z trzech subdomen (D1, D2, D3), które ewolucyjnie są powiązane z domeną wiążącą DNA białka aktywującego geny kataboliczne z motywem helisa-zwrot-helisa^[2].

Domena endonukleazowa

Cięcie DNA wykonywane jest przez niespecyficzną domenę, która także jest miejscem styku monomerów kompleksu. Dimer formowany jest przez równoległe alfa helisy α4 i α5 oraz dwie pętle P1 i P2 domeny tnącej^[2].

Aktywność

Enzym niezwiązany do DNA, ma domenę endonukleazową odseparowaną przez domenę wiążącą DNA, która jest zwalniana wskutek zmian konformacyjnych po związaniu DNA w miejscu restrykcyjnym. Cięcie może zajść dopiero po dimeryzacji do homodimeru, kiedy domeny endonukleazowe oddziałują ze sobą. Do aktywności wymagane są także jony magnezu^[3].

Wykorzystanie

Niezależność od siebie domeny rozpoznającej i wiążącej miejsce restrykcyjne oraz domeny o właściwej aktywności endonukleazowej, pozwoliło na łączenie tej ostatniej (rekombinowanie) z innymi domenami wiążącymi, pochodzącymi z innych enzymów i mających inne struktury^[1]. W taki sposób możliwe jest tworzenie pochodnych enzymów o zmienionych właściwościach rozpoznawania miejsc specyficznych.

Przypisy

↑ ^a ^b Durai S., Mani M., Kandavelou K., Wu J., Porteus MH., Chandrasegaran S. Zinc finger nucleases: custom-designed molecular scissors for genome engineering of plant and mammalian cells.. „Nucleic acids research”. 18 (33), s. 5978–90, 2005. DOI: 10.1093/nar/gki912. PMID: 16251401.
↑ ^a ^b ^c Wah DA., Bitinaite J., Schildkraut I., Aggarwal AK. Structure of FokI has implications for DNA cleavage.. „Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America”. 18 (95), s. 10564–9, wrzesień 1998. PMID: 9724743.
↑ ^a ^b Bitinaite J., Wah DA., Aggarwal AK., Schildkraut I. FokI dimerization is required for DNA cleavage.. „Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America”. 18 (95), s. 10570–5, wrzesień 1998. PMID: 9724744.

[Durai_2005-1] Durai S., Mani M., Kandavelou K., Wu J., Porteus MH., Chandrasegaran S. Zinc finger nucleases: custom-designed molecular scissors for genome engineering of plant and mammalian cells.. „Nucleic acids research”. 18 (33), s. 5978–90, 2005. DOI: 10.1093/nar/gki912. PMID: 16251401.

[Wah_1998-2] Wah DA., Bitinaite J., Schildkraut I., Aggarwal AK. Structure of FokI has implications for DNA cleavage.. „Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America”. 18 (95), s. 10564–9, wrzesień 1998. PMID: 9724743.

[Bitinaite_1998-3] Bitinaite J., Wah DA., Aggarwal AK., Schildkraut I. FokI dimerization is required for DNA cleavage.. „Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America”. 18 (95), s. 10570–5, wrzesień 1998. PMID: 9724744.

[1]

[2]

[3]