پروتئین همانندسازی A

پروتئین همانندسازی A یا RPA یکی از پروتئین‌های اصلی متصل شونده به DNA تک رشته‌ای در سلول‌های یوکاریوتی است.^[۱][۲] در محیط آزمایشگاه، این پروتئین تمایل بیشتری به ssDNA نسبت به RNA یا DNA دورشته ای نشان می‌دهد.^[۳] پروتئین RPA برای فرآیندهای همانندسازی، نوترکیبی و ترمیم (مانند ترمیم برش نوکلئوتید و نوترکیبی همولوگ) نیاز است.^[۲][۴] همچنین در پاسخ به DNA آسیب دیده نیز دخیل است.^[۴]

RPA یک هتروترایمر تشکیل شده از زیرواحدهای RPA1 با وزن مولکولی ۷۰ کیلودالتون، RPA2 با وزن مولکولی ۳۲ کیلودالتون و RPA3 با وزن مولکولی ۱۴ کیلودالتون است. این سه زیرواحد RPA شامل شش تاخوردگی OB (پیوند الیگونوکلئوتید/الیگوساکارید) با دامین متصل شونده به DNA یا DBD است که این پروتئین را به ssDNA متصل می‌کند.^[۲][۳]

چندین نوع دامین اتصال به DNA یا DBD وجود دارد؛ از قبیل DBDهای A و B و C و F که روی زیرواحد RPA1 قراردارند؛ DBD D که روی RPA2 قرار گرفته و DBD E که بر روی زیرواحد RPA3 است.^[۴] DBDهای C و D و E هسته ترایمریزاسیون پروتئین را تشکیل می‌دهند که با داشتن نواحی متصل کننده انعطاف‌پذیری، همه زیرواحدها را به هم وصل می‌کنند.^[۴] به دلیل وجود این نواحی، پروتئین RPA یک پروتئین کاملاً انعطاف‌پذیر به‌شمار می‌آید که به صورت پویایی به DNA متصل می‌شود. بخاطر این اتصال پویا، RPA می‌تواند کانفورماسیون‌های مختلفی را به خود بگیرد که موجب تفاوت در تعداد نوکلئوتیدهایی که می‌تواند در اختیار بگیرد، می‌شود.^[۴]

DBDهای A و B و C و D مکان‌هایی برای اتصال به ssDNA هستند. اتصالات پروتئین-پروتئین بین RPA و پروتئین‌های دیگر در N-ترمینال زیرواحد RPA1 (مخصوصا DBD F) و همچنین C-ترمینال زیرواحد RPA2 اتفاق می‌افتد. فسفوریلاسیون این پروتئین متصل شونده به DNA، در N-ترمینال زیرواحد RPA2 اتفاق می‌افتد.^[۵]

در حین همانندسازی DNA، این پروتئین RPA از پیچ خوردگی مجدد DNA تک رشته‌ای یا تشکیل ساختار دوم آن جلوگیری می‌کند. همچنین این مولکول از ssDNA در مقابل حمله اندونوکلئازها محافظت می‌کند.^[۲] این عمل باعث می‌شود تا DNA بدون پیچ خوردگی باقی بماند تا پلیمراز آن را همانندسازی کند. پروتئین RPA همچنین در حین نوترکیبی همولوگ که فرایندی مهم در ترمیم DNA و پروفاز ۱ از میوز است، به ssDNA متصل می‌شود.

در طی جهش در ژن RPA، ممکن است سلول نسبت به عاملان آسیب رسان به DNA بسیار حساس شود.^[۶]

RPA همچنین در طول فرایند ترمیم برش نوکلئوتید به DNA متصل می‌شود. این اتصال کمپلکس ترمیم را در طی فرایند ترمیم پایدار می‌کند. همولوگ باکتریایی این پروتئین یوکاریوتی، پروتئین متصل شونده به تک رشته‌ای یا SSBP نام دارد.

• همانندسازی
• اندونوکلئازها
• دی ان ای

1. ↑ Wold, Marc S. (1997-06). "REPLICATION PROTEIN A: A Heterotrimeric, Single-Stranded DNA-Binding Protein Required for Eukaryotic DNA Metabolism". Annual Review of Biochemistry (به انگلیسی). 66 (1): 61–92. doi:10.1146/annurev.biochem.66.1.61. ISSN 0066-4154. {{cite journal}}: Check date values in: |date= (help)
2. ↑ ^{۲٫۰ ۲٫۱ ۲٫۲ ۲٫۳} Chen, Ran; Wold, Marc S. (2014-12). "Replication protein A: Single‐stranded DNA's first responder: Dynamic DNA‐interactions allow replication protein A to direct single‐strand DNA intermediates into different pathways for synthesis or repair". BioEssays (به انگلیسی). 36 (12): 1156–1161. doi:10.1002/bies.201400107. ISSN 0265-9247. PMC 4629251. PMID 25171654. {{cite journal}}: Check date values in: |date= (help)نگهداری یادکرد:فرمت پارامتر PMC (link)
3. ↑ ^{۳٫۰ ۳٫۱} Flynn, Rachel Litman; Zou, Lee (2010-08). "Oligonucleotide/oligosaccharide-binding fold proteins: a growing family of genome guardians". Critical Reviews in Biochemistry and Molecular Biology (به انگلیسی). 45 (4): 266–275. doi:10.3109/10409238.2010.488216. ISSN 1040-9238. PMC 2906097. PMID 20515430. {{cite journal}}: Check date values in: |date= (help)نگهداری یادکرد:فرمت پارامتر PMC (link)
4. ↑ ^{۴٫۰ ۴٫۱ ۴٫۲ ۴٫۳ ۴٫۴} Caldwell, Colleen C.; Spies, Maria (2020-09-02). "Dynamic elements of replication protein A at the crossroads of DNA replication, recombination, and repair". Critical Reviews in Biochemistry and Molecular Biology (به انگلیسی). 55 (5): 482–507. doi:10.1080/10409238.2020.1813070. ISSN 1040-9238. PMC 7821911. PMID 32856505.{{cite journal}}: نگهداری یادکرد:فرمت پارامتر PMC (link)
5. ↑ Dueva, Rositsa; Iliakis, George (2020-09-01). "Replication protein A: a multifunctional protein with roles in DNA replication, repair and beyond". NAR Cancer (به انگلیسی). 2 (3). doi:10.1093/narcan/zcaa022. ISSN 2632-8674. PMC 8210275. PMID 34316690.{{cite journal}}: نگهداری یادکرد:فرمت پارامتر PMC (link)
6. ↑ Li, Xuan; Heyer, Wolf-Dietrich (2008-01). "Homologous recombination in DNA repair and DNA damage tolerance". Cell Research (به انگلیسی). 18 (1): 99–113. doi:10.1038/cr.2008.1. ISSN 1001-0602. PMC 3087377. PMID 18166982. {{cite journal}}: Check date values in: |date= (help)نگهداری یادکرد:فرمت پارامتر PMC (link)