RecA

a RecA egy 38 kilodalton fehérje, amely nélkülözhetetlen a DNS javításához és karbantartásához. A RecA szerkezeti és funkcionális homológ minden olyan fajban megtalálható, amelyben komolyan keresték, és a homológ DNS-javító fehérjék ezen osztályának archetípusaként szolgál. A homológ fehérjét az eukariótákban RAD51-nek, az archeákban pedig RadA-nak hívják.

structures / ECOD

RCSB PDB; PDBe; PDBj

szerkezeti összefoglaló

recA bakteriális DNS rekombinációs fehérje
egy RecA-DNS komplex kristályszerkezete. PDB azonosító: 3cmt.
Identifiers
Symbol	RecA
Pfam	PF00154
Pfam clan	CL0023
InterPro	IPR013765
PROSITE	PDOC00131
SCOP2	2reb / SCOPe / SUPFAM
		Available protein structures:		Pfam	PDB	PDBsum

a RecA-nak több tevékenysége van, mind a DNS-javítással kapcsolatos. A bakteriális SOS-válaszban Ko-proteáz funkcióval rendelkezik A LexA-represszor és az Alzheimer-represszor autokatalitikus hasításában.

a RecA kapcsolata a DNS-majorral a homológ rekombinációban betöltött központi szerepén alapul. A RecA fehérje erősen és hosszú klaszterekben kötődik az ssdns-hez, hogy nukleoproteinszálat képezzen. A fehérje több mint egy DNS-kötőhelyet tartalmaz,és így egy szál és kettős szál együtt tartható. Ez a funkció lehetővé teszi a DNS-szinapszis reakció katalizálását a DNS kettős hélix és az egyszálú DNS komplementer régiója között. A RecA-ssdns szál a szekvencia hasonlóságát keresi a dsDNS mentén. A RecA-ban egy rendezetlen DNS-hurok, a 2. hurok tartalmazza a DNS homológ rekombinációjáért felelős maradékokat. Egyes baktériumokban a RecA poszttranszlációs módosítás egy szerinmaradék foszforilezésével a 2. hurokban zavarhatja a homológ rekombinációt.

a keresési folyamat a DNS duplex nyújtását indukálja, ami fokozza a szekvencia komplementaritás felismerését (ezt a mechanizmust konformációs korrektúrának nevezik). A reakció megindítja a szálak cseréjét két rekombináló DNS kettős spirál között. A szinapszis esemény után a heteroduplex régióban megkezdődik az ágvándorlásnak nevezett folyamat. Az ágvándorlás során az egyszálak egyikének párosítatlan régiója kiszorítja a másik egyszál párosított régióját, mozgatva az elágazási pontot az alappárok teljes számának megváltoztatása nélkül. Spontán ágvándorlás előfordulhat, azonban, mivel általában mindkét irányban egyformán halad, nem valószínű, hogy hatékonyan fejezi be a rekombinációt. A RecA fehérje katalizálja az egyirányú ágvándorlást, ezáltal lehetővé teszi a rekombináció befejezését, több ezer bázispár hosszú heteroduplex DNS régiót hozva létre.

mivel ez egy DNS-függő ATPáz, a RecA tartalmaz egy további helyet az ATP megkötésére és hidrolizálására. A RecA szorosabban kapcsolódik a DNS-hez, ha ATP-vel van kötve, mint amikor ADP-vel van kötve.

Escherichia coli-ban a RecA által közvetített homológ rekombinációs események előfordulhatnak a DNS-replikáció utáni időszakban, amikor a testvérlókuszok közel maradnak. A RecA közvetítheti a homológiai párosítást, a homológ rekombinációt és a DNS-törésjavítást a távoli testvérlókuszok között, amelyek az E. coli sejt ellentétes felére szegregáltak.

a RecA-ban hiányos E. coli törzsek hasznosak a molekuláris biológiai laboratóriumok klónozási eljárásaihoz. E. a coli törzseket gyakran genetikailag módosítják, hogy mutáns recA allélt tartalmazzanak, ezáltal biztosítva a DNS extrakromoszomális szegmenseinek, az úgynevezett plazmidoknak a stabilitását. A transzformációnak nevezett folyamatban a plazmid DNS-t a baktériumok különféle körülmények között veszik fel. Az exogén plazmidokat tartalmazó baktériumokat “transzformánsoknak”nevezzük. A transzformánsok megtartják a plazmidot a sejtosztódás során úgy, hogy visszanyerhető és felhasználható más alkalmazásokban. Funkcionális RecA fehérje nélkül az exogén plazmid DNS-t a baktériumok nem változtatják meg. Ennek a plazmidnak a baktériumtenyészetekből történő tisztítása lehetővé teheti az eredeti plazmidszekvencia nagy hűségű PCR amplifikációját.