ファージPHIによる非常に効率的なDNA合成29 DNAポリメラーゼ対称性DNA複製モード

この論文に示されている結果は、PHI 29 DNAポリメラーゼが、唯一の追加タンパク質要件として、開始プライマーであるPHI 29末端タンパク質を使用したフル長PHI 29 DNAの効率的な合成に必要な唯一の酵素であることを示しています。さまざまなin vitro DNA複製システムにおけるPHI 29 DNAポリメラーゼ活性の分析は、この最小システムの効率に2つの主な理由が原因であることを示しています。2）ポリメラーゼ自体は、重合プロセスに結合した鎖変位を生成することができます。プライムM13 DNAをテンプレートとして使用すると、PHI 29 DNAポリメラーゼは70キロ塩基ペアを超えるDNA鎖を合成できます。さらに、テンプレート内の二次構造の安定性を高める条件は、酵素のプロセス性と鎖変位能力に影響しません。したがって、PHI 29 DNAポリメラーゼの触媒特性は、2つの複製起点、鎖変位、および両方の鎖の連続合成を含むPHI 29 DNA複製メカニズムに適しています。PHI 29 DNA複製の酵素学は、DNA複製の対称モデルをサポートします。

The results presented in this paper indicate that the phi 29 DNA polymerase is the only enzyme required for efficient synthesis of full length phi 29 DNA with the phi 29 terminal protein, the initiation primer, as the only additional protein requirement. Analysis of phi 29 DNA polymerase activity in various in vitro DNA replication systems indicates that two main reasons are responsible for the efficiency of this minimal system: 1) the phi 29 DNA polymerase is highly processive in the absence of any accessory protein; 2) the polymerase itself is able to produce strand displacement coupled to the polymerization process. Using primed M13 DNA as template, the phi 29 DNA polymerase is able to synthesize DNA chains greater than 70 kilobase pairs. Furthermore, conditions that increase the stability of secondary structure in the template do not affect the processivity and strand displacement ability of the enzyme. Thus, the catalytic properties of the phi 29 DNA polymerase are appropriate for a phi 29 DNA replication mechanism involving two replication origins, strand displacement and continuous synthesis of both strands. The enzymology of phi 29 DNA replication would support a symmetrical model of DNA replication.