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Nucleasen

Das Restriktionsenzym EcoRI

Bei EcoRI handelt es sich um eine Typ-II-Endonuclease aus dem Bakterium Escherichia coli. Die meisten Restriktionsendonucleasen fallen in diese Gruppe: Von den mehr als 3.940 eindeutig klassifzierten Restriktionsendonucleasen (Stand: 07/2010, Statistik der Rebase-Datenbank: "REBASE Statistics...") sind mehr als 3.820 Typ-II-Enzyme. Diese Enyzme sind meist Homodimere mit Mg2+ als Cofaktor und spalten die DNA innerhalb der Erkenungssequenz. Auch EcoRI ist ein Dimer aus zwei Untereinheiten, von denen in (Abb. 2) eine Untereinheit gezeigt wird. Die Erkennung der DNA-Sequenz durch EcoRI erfolgt über zwölf Wasserstoff-Brücken zwischen den Purinbasen der Erkennungssequenz und insgesamt sechs Aminosäuren der dimeren Endonuclease, von der sich in jeder Untereinheit ein Glu- und zwei Arg-Reste befinden. Aus dieser Reaktion gehen als Spaltprodukte zwei DNA-Moleküle hervor, von denen das eine ein 3'-OH und das andere ein 5'-Phosphat-Ende hat.

Abb.1
DNA-Zielsequenz von EcoRI
Mouse
Mouse
Abb.2
Untereinheit von EcoRI mit gebundener DNA-Zielsequenz
Abb.3
Untereinheit von EcoRI mit gespaltener DNA-Zielsequenz

Externer Link: Mehr Informationen zu Typ II Endonucleasen

Hinweis
Tp II-Endonucleasen sind vermutlich auf der Sequenzebene nicht verwandt, sind aber aller relativ ähnlich aufgebaut: Das katalytische Zentrum besteht aus vier β-Faltblatt-Strängen, die von einer α-Helix flankiert werden. Eine ähnliche Struktur findet sich auch bei anderen Proteinen mit Endonuclease-Funktion wie z.B. der λ-Exonuclease, einer Transposase-Untereinheit des Transposons Tn7 oder der Endonuclease VII, ein Reparaturenzym des T4-Bacteriophagen.

Literatur

Pingoud, A.; Jeltsch, A. (2001): Structure and function of type II restriction endonucleases. In: Nucleic Acids Res.. 29 , 3705-3727

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