ヘリカーゼとは何ですか？

Helicaseは、デオキシリボ核酸（DNA）またはリボ核酸（RNA）の鎖を結合する酵素です。通常、二本鎖DNA分子または自己結合RNA分子を一方向に移動し、相補的なヌクレオチド塩基ペア間の水素結合を破壊します。ヘリカーゼ酵素は、DNA複製と修復、DNAのRNAへの転写、タンパク質翻訳、リボソームの生成の細胞プロセスに重要です。それぞれにはわずかに異なる構造と動作方法があります。モノマー、または単一ユニットの酵素として機能するものもあれば、二量体やヘキサマーを形成し、複数のタンパク質サブユニットを組み合わせて最適な機能を組み合わせて作用するものもあります。すべてのヘリカーゼは、アミノ酸配列に少なくともある程度の類似性を共有しており、これらの類似の領域は、DNAまたはRNA鎖の結合、またはアデノシン三リン酸（ATP）の結合と加水分解に関与していると考えられています。これらの一般的な配列モチーフは、ヘリカーゼの5つの主要なファミリーへの分類を支援しています。一部はアクティブで、ATPを利用してストランドを解き放ちますが、パッシブであり、機能するエネルギーを必要としないものもあります。DNAおよびRNA分子は、水素結合を介して結合して接続されたままであるため、多くのヘリカーゼはATPの分子を使用してこれらの結合を積極的に破壊します。これらの酵素には、ATP結合部位があり、ATPを加水分解して水素結合を破るのに必要なエネルギーを獲得できます。ATPの分解は、しばしばDNAまたはRNA鎖の酵素を推進し、その動きを一方向にし、最近分離した鎖が再結合するのを防ぐことができます。代わりに、彼らはDNAまたはRNA鎖に付着し、局所的なエネルギーの変動と動きが鎖を部分的にひねるまで待ちます。次に、新しく形成されたギャップに移行して結合し、鎖が再び参加するのを防ぎます。このメカニズムは、直接的な制御されたメカニズムではなく、巻き戻すための偶然とランダムな動きに依存するため、一般的に遅くなります。多くのRNAヘリカーゼはDNAヘリカーゼと同様の方法で作用しますが、RNAの単一鎖セグメントで結合し、ATP結合も必要です。これらのヘリカーゼは実際にATPを加水分解したり、そこからエネルギーを引き出したりしませんが、ATPは酵素を活性化する形状の変化に必要です。