BamHI

BamHI Bacillus amyloliquefaciens bakterioak ekoizten duen II motako errestrikzio entzima bat da, 6 base pare-tako DNA sekuentzia palindromiko labur zehatz batzuk ezagutu eta mozketa egiten duena. BamHI-k 5'-GGATCC-3' sekuentzia bat lotzen du, eta sekuentzia hau, 5 '-guaninetik aurrera mozten du. Mozketaren produktu modura mutur itsaskorrak utziz, 4 bp luze direnak. BamHI-k, bere forma askean, β-orri bat erakusten du erdian, α-helizeen artean dagoena.

BamHI konformazio aldaketa ez-konbentzionalak jasaten ditu DNAren ezagupena eta gero. Honek aukera ematen dio DNAri bere ohiko B-DNA konformazioari eusteko distortsiorik gabe entzimak lotura egin dezan. BamHI dimero simetrikoa da. DNA, dimeroan sortzen den arrakala batean lotzen da, entzima, berriz, modu "gurutzatuan" lotzen da. Entzimak baseak hidrogeno zubien edo uraren bitarteko hidrogeno zubien bidez lotzen ditu, hidrogeno zubiak osa ditzakeen ildo nagusiko talde bakoitzarekin.

BamHI entzimak DNArekin kontaktu asko egin ditzake. Uraren menpeko hidrogeno loturek, eta kate nagusi eta albo-kateen elkarrekintzek, BamHI ezagutza sekuentziara lotzen laguntzen dute. Ildo nagusian, entzima eta DNAren arteko kontaktu gehienak 4-helize paraleloen paketeko amino muturrean gertatzen dira, azpiunitate bakoitzeko a4 eta a6-k egina. Nahiz eta azpiunitate bakoitzeko a6 ez den DNAren ildo nagusian sartzen, ezagutze-gunearen kanpoko muturrekin elkarrekintzak ditu. Azpiunitate bakoitzeko a4 itu-sekuentziako ildo nagusian sartzen dira. Guztira 18 lotura sortzen dira 6 base pareko ezagupen sekuentzian zehar (12 zuzeneko eta 6 ur bitarteko lotura). Arg155 eta Asp154, G:C base-pareekin kanpoaldean lotuta dauden bitartean, erdialdeko G:C base pareak Asn116, Arg122 eta Asn116-rekin daude lotuta lotura zuzenez. Uraren bitarteko loturan, uraren eta Asn116ren arteko hidrogeno loturak barneko A:T base pareekin lotura du ondorio.^[1] Aipatu denez, entzima era gurutzatuan lotzen da, BamHI-ren R azpiunitateak itu-sekuentziaren ezkerreko eskualdean egiten du lotura, eta L azpiunitateak era simetrikoan.

BamHI-k, II motako murriztapen endonukleasak bezala, askotan, metal bibalenteak behar ditu kofaktore gisa DNAren mozketa katalizatzeko.^[2] Bi-Metal edo “Two-metal” mekanismoa BamHIren balizko mekanismo katalizatzaileetako bat da, BamHI-ren egitura kristalinoak bi ioi metaliko lotzeko gaitasuna baitu gune aktiboan, bi metal ioi mekanismoa martxan jartzeko egokia dena. BamHI-k hiru gune aktibo kritiko ditu, garrantzitsuak metalezko katalizatzaileentzat, Asp94, Glu111 eta Glu113 bezala ezagutzen direnak, eta izaera azidoa dutenak. Metalezko ioi baten presentzian, metal aldera zuzentzen dira eta metalik ezean, kanpora apuntatzen dute. ^[3] Oro har, bi ioi metalico (A eta B) gune aktiboari lotzean, trantsizio egoeran koskako oxigeno atomoak sortutako karga negatiboen multzoa egonkortzen laguntzen dute. Lehenik eta behin, ur molekula bat aktibatuko da A metal ioia erabiliz gune aktiboan. Ur molekula honek eraso-molekula bezala jokatuko du BamHI-DNAren konplexuari eraso eginez eta, beraz, konplexu negatibo bihurtuz. Geroago, beste ur molekula bat B ioi metalikoari lotua egongo da eta protoi bat emango dio koskako talde konplexuari, oxigeno atomoaren karga negatiboa egonkortzen duena.^[4]

BamHI-ren gune aktiboan Ca²⁺-ren funtzioa ezaguna da. DNA mozketaren inhibitzailea da, BamHI bere erreaktibo aurreko egoerara bilakatzen baitu. Honek erakutsi zuen ura molekula erasotzailea dela. Protoi bat ematen dio Ca2+-ri lotuta dagoen taldeari, 90 graduko O-P-O lotura bat eratzen. Glu113 lisina batez ordezkatzen bada, mozketa ez da gertatuko, Glu113-k ur molekula erasotzailearen protoia hartzen baitu. ^[3]

DNA sekuentzia espezifikoak ezagutzeko eta nukleasa baten bidez banatzeko duen gaitasunari esker, BamHI-k garrantzi handia du II motako erreztrikzio endonukleasen funtzionamenduaren eta DNA klonazioaren ulermenean eta garapenean. Horren gain, DNAren mutaziotik eratorritako gaixotasun batzuk terapia genetikoaren bidez tratatzeko entzima nabarmena da.^[1] NARP eta MILS sindromeak, adibidez, gaixotasun mitokondrialak dira DNA mitokondrialaren mutazioen bidez sortzen direnak. Organulu honek bere funtzioa berreskuratu dezake mutatu sekuentziaren erauzketa bidez, mozketa burutzeko erreztrikzio endonukleasa bat beharrezkoa izango da, adibidez, BamHI.^[5]