DNA polimerase I
Atividade processiva:
Foi a primeira enzima dirigida por um molde a ser descoberta.
A DNA polimeraseI não é a enzima que replica a maiorparte do DNA em
procariotos. Entretanto, ela tem um papel crítico na replicação,e também no reparo de DNA.
A DNA polimeraseI , um monômero de 103 Kd catalisa a adiçãopasso a passo de
unidades de desoxirribonucleotídeos a ponta 3' de uma cadeiade DNA:
(DNA)n nucleotídeos + dNTP = (DNA)n+1 + PPi / d é qualquerdesoxirribonucleotídeo 5' fosfato
A DNA polimerase I requer todos os quatro desoxirribonucleotídeos 5' trifosfatos -
dATP, dGTP, dTTP, dCTP e magnésio para a síntese de DNA. A enzima adiciona
  desoxirribonucleotídeos às extremidades 3'- OH livre da cadeia que está sendo alongada,
que ocorre no sentido 5' para 3'.
Um molde de cadeia (primer) com uma 3'- OH livre é necessário no início da replicação.
Também é essencial um molde de DNA contendo uma região unifilamenttar. A
polimerase catalisa o ataque nuceofílico do terminal 3'- OH do primer no átomo de
fósforo mais interno de um dNTP. É formada uma ligação fosfodiéster, sendo liberado
um pirofosfato. A reação é ativada pela hidrólise subsequente
de PPi pela pirofosfatase inorgânica.
A polimerização é catalisada por um único centro ativo que pode ligar-se a
qualquer um dos quatro dNTPs. Qual o que se liga irá dependerda base correspondente
no filamento molde.
A probabilidade de ligação e de fazer a ligação fosfodiéster é muito baixa, a menos
que o nucleotídeo que chega forme um pareamento de bases tipo Watson e Crick com o
nucleotídeo oposto no molde.
 
 
 
Atividade exonucleásica revisora 3'-5':
A DNA polimerase I também catalisa a hidrólise de nucleotídeos não pareados um
de cada vez, na ponta 3' das cadeias de DNA ( atividade de exonucleasse 3'-5'). O centro
ativo de exonuclease é diferente do da polimerase.
A atividade de exonuclease da DNA polimerase I tem uma função de revisão na
polimerização.
Na figura há um C (citosina) não pareada na ponta de uma sequência de timidinas
que formam uma dupla hélice com uma sequência mais longa de nucleotídeos com adenina
(A) . A DNA polimerase I excisa o dCMP, e uma 3'- OH é exposta no terminal T do
filamento molde. Então mais timidinas são adicionadas. Em geral, a DNA polimerase I
remove nucleotídeos mal pareados no terminal do primer antes de continuar a polimerização.
Essa atividade de exonuclesa 3'- 5' aumenta acentuadamente a precisão da replicação do DNA.
A DNA polimerase I examina o resultado a cada polimerização que ela catalisa antes de passar
para a próxima. A frequência de erro da enzima é de10-7. O produto da frequência de um mal
pareamento inicial é 10-4, e a frequência de erro na revisão é 10-3.
Atividade exonucleásica 5'- 3' corretora de erros:
#A atividade exonucleásica 5'-3' é muito diferente da 3'-5':
# A clivagem pode ocorrer na ligação fosfodiésterterminal ou em uma ligação distante de
vários nucleotídeos do terminal 5'. A ponta 5' pode teruma hidroxila livre ou pode ser
fosforilada.
# A ligação clivada tem de estar em uma regiãode dupla hélice.
# A atividade de exonuclease 5'-3' é aumentada pela síntese concomitante de DNA.
# O centro ativo para a ação de exonuclease énitidamente separado dos centros ativos
para a polimerização e hidrólise 3'-5'.
Essa atvidade exonucleásica 5'-3' é importante pela remoção do primer e para
revisão de erros como dímeros de pirimidinas ( formados pela exposição aos raios UV). Visite
o sítio sobre REPARO DE DNA.
A DNA polimerase tem 3 centros ativos diferentes sua cadeia polipeptídica:
 A- Polimerização,
       B-  exonuclease 3'-5',
       C-  exonuclease 5'-3'.
Essa enzima trifuncional pode ser dividida por proteases em um fragmento de
36 Kd com toda a atividade original de exonuclease 5'-3', e um fragmento grande de
67 Kd ( Klenow) , com todas as atividades de polimerase e da exonuclease3'-5'.
A polimerização e a revisão podem ocorrer quaseque simultaneamente sem que o
DNA se separe da enzima, pela proximidade entre o centro de açãoexonucleásica 3'-5' e
o de polimerase, porque assim, permite que o terminal 3' da cadeiaem crescimento
desloque-se para trás e para frente entre eles.
 
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