Der Hauptunterschied zwischen SF1 und SF2 ist ihre Fähigkeit, Nukleinsäuren abzuwickeln. Während SF1 nur DNA abwickelt, wickelt SF2 sowohl DNA als auch RNA ab.
Helikase ist eines der Schlüsselenzyme, die sowohl am DNA-Replikationsprozess als auch an DNA-Reparaturprozessen beteiligt sind. Die primäre Rolle der Helikase besteht darin, am Abwicklungsprozess teilzunehmen, um die Trennung von doppelsträngigen DNA-Molekülen zu erleichtern. Die Aktivität des Enzyms ist während der Initiationsphase der DNA-Replikation essentiell. Helicases werden hauptsächlich aufgrund ihrer strukturellen Unterschiede in Super Family 1 und Super Family 2 unterteilt. Innerhalb jeder Superfamilie gibt es verschiedene Arten von Helikasen.
Was ist SF1?
Super Family 1 Helikase ist eine Art von Helikase, die neben dem internen Kernprotein, das die Helikaseaktivität darstellt, eine hexamere Struktur umfasst. SF1-Helikase ist eine der größten Klassen von Helikase und kann weiter in SF1A-Helikase und SF1B-Helikase kategorisiert werden. Proteine wie PcrA, Rep und UvrD gehören zur Klasse der SF1A-Helikasen. Im Vergleich dazu gehören Proteine wie RecA und Dda zur Klasse der SF1B-Helikasen. Die Funktionen von SF1-Helikasen sind sehr unterschiedlich. Zu den lebenswichtigen Funktionen von SF1-Helikasen gehören die DNA-Replikation, die DNA-Rekombination, die Verarbeitung von Okazaki-Fragmenten, die Bildung von Telomeren und die Reparatur von DNA-Schäden durch Nukleotidexzision. Bei einigen Bakterienarten sind Helikasen vom SF1-Typ auch an der Unterstützung des horizontalen Gentransfers durch Konjugation beteiligt. Darüber hinaus unterstützen SF1-Helikasen bei Viren die virale Replikation.
Abbildung 01: Helicase-Aktion
Es gibt viele verschiedene Motive, die mit der Struktur von SF1-Helikasen verbunden sind. Sie enth alten mindestens 7 konservierte Motive unter all den verschiedenen Arten von SF1-Helikasen (Q, I, Ia, II, III, IV, V und VI). Die Struktur der SF1-Helikase ist ein Kristall, in dem die Motive zusammengehäuft sind. Zwischen den Motiven und der DNA-Bindungsstelle befindet sich eine charakteristische ATP-Bindungstasche. Die nicht konservierten Domänen sind verteilt, um die strukturelle Integrität des Helikasemoleküls aufrechtzuerh alten. Diese Domänen könnten zwischen den SF1A-Helikasen und SF1B-Helikasen variieren.
Was ist SF2?
Super Family 2 Helicase ist eine der vielfältigsten Gruppen von Helikase-Superfamilien. Es gibt viele Arten von SF2-Helikasen wie RecQ-ähnliche Helikasen, RecG – ähnliche Helikasen, Rad3/XPD- und NS3-Helikasen. Einige Restriktionsenzyme, wie Typ-I-Restriktionsenzyme, fallen ebenfalls unter diese Kategorie. Die allgemeine Funktion von SF2-Helikasen ist das Abwickeln von doppelsträngiger DNA. Einige Arten von SF2-Helikasen haben jedoch nicht die Fähigkeit, vollständig als Helikase-Enzyme zu wirken. SF2-Helikasen werden auch häufig in der RNA-Verarbeitung verwendet. Die DEAD-Box-Familie von SF2-Helikasen ist an der RNA-Verarbeitung beteiligt, einschließlich Transkription, Spleißen, Translationsverarbeitung und Assemblierung von RNA-Protein-Komplexen.
Abbildung 02: Helicase
Die Struktur der SF2-Helikase enthält auch konservierte Motive. Einige Domänen unterscheiden sich jedoch geringfügig von denen der SF1-Helikase. Sie enth alten neben der DNA-Bindungsdomäne auch eine ATP-Bindungsdomäne.
Was sind die Ähnlichkeiten zwischen SF1 und SF2?
- SF1 und SF2 zeigen Helicase-Aktivität.
- Außerdem sind beide an der DNA-Replikation und -Rekombination beteiligt.
- SF1 und SF2 bestehen aus konservierten Motiven.
- Beide haben eine ATP-Bindungsdomäne und eine DNA-Bindungsdomäne.
- Diese Formen sind Proteine mit mehreren Domänen.
- Außerdem, wenn Mutationen in einem der beiden Typen auftreten, führt dies zu schädlichen Auswirkungen.
- Sowohl SF1 als auch SF2 sind entscheidend, um die Kontinuität des Zellzyklus sicherzustellen.
- SF1 und SF2 kommen sowohl in Prokaryoten als auch in Eukaryoten vor.
Was ist der Unterschied zwischen SF1 und SF2?
SF1 und SF2 sind zwei Superfamilien von Helikase. Sie zeigen eine große Vielf alt. Der Hauptunterschied zwischen SF1 und SF2 besteht darin, dass SF1 hauptsächlich an der Abwicklung von DNA beteiligt ist, während SF2 auch an der RNA-Verarbeitung während der Transkription und Translation beteiligt ist. Beim Vergleich der verschiedenen Motive des Proteins unterscheiden sich SF1 und SF2 hauptsächlich basierend auf Motiv III und Motiv IV. Obwohl sie eine strukturelle Ähnlichkeit aufweisen, bilden SF1-Helikasen toroidale hexamere Strukturen, während SF2 diese strukturellen Anordnungen nicht bildet.
Ein weiterer Unterschied zwischen SF1 und SF2 besteht darin, dass SF1-Helikasen Adeninnukleotide mehr bevorzugen, während SF2-Helikasen alle fünf Nukleotide als Ziel für die Abwicklung bevorzugen. Beim Vergleich der Abwicklungsrichtung translozieren SF1-Helikasen nur in der 5’- nach 3’-Richtung, während SF2-Helikasen die Fähigkeit haben, zusammen mit den Nukleinsäuren in beide Richtungen zu translozieren.
Die folgende Infografik zeigt die Unterschiede zwischen SF1 und SF2 in tabellarischer Form zum direkten Vergleich.
Zusammenfassung – SF1 vs. SF2
Helikasen sind eine sehr wichtige und vielfältige Gruppe von Enzymen, die an der DNA-Replikation beteiligt sind. Aufgrund ihrer großen Vielf alt werden Enzyme jedoch in Überfamilien eingeteilt. SF1 und SF2 sind die beiden größten Superfamilien von Helikasen. Während SF1 hauptsächlich mit der DNA-Verarbeitung in Verbindung gebracht wird, ist SF2 sowohl mit der DNA- als auch mit der RNA-Verarbeitung verbunden. Dies ist also der Hauptunterschied zwischen SF1 und SF2. Darüber hinaus unterscheiden sich SF1 und SF2 auch in ihrer strukturellen Anordnung, da SF2 keine hexameren Strukturen bildet. Mutationen in den SF1- und SF2-Helikasen führen zur Entstehung von Krebs nach einer Dysregulation des Zellzyklus und anderer lebenswichtiger Mechanismen wie der DNA-Reparatur.
