Em biologia molecular , denominamos DNA clamp um motivo estrutural característico de certas proteínas e enzimas envolvidas na replicação do DNA e que favorece a promoção e processabilidade desse processo. Constituinte indispensável do replissomo formado pela holoenzima da DNA polimerase III em bactérias , a pinça se liga à DNA polimerase e evita que a fita de DNA se dissocie para se replicar. Os braçadeira -polimerase interacções são mais intensas e mais específica do que as interacções directas entre a polimerase e a cadeia de ADN modelo. Sendo este último um dos parâmetros limitantes da síntese de DNA, a presença de tal grampo de DNA aumenta consideravelmente o número de nucleotídeos que uma polimerase é capaz de adicionar a uma fita de DNA em crescimento antes de se dissociar da fita modelo, em até três ordens de magnitude (fator 1000) em comparação com uma polimerase não processativa.
O grampo é feito de um conjunto de hélices α e folhas β montadas para formar uma estrutura polimérica que circunda completamente a dupla hélice do DNA enquanto a polimerase adiciona nucleotídeos à fita em crescimento. Essa estrutura se monta no DNA na forquilha de replicação e desliza ao longo do DNA conforme a polimerase progride, uma camada de moléculas de água localizada entre o DNA e a proteína facilitando o progresso do todo. A dupla hélice do DNA não pode ser liberada da pinça sem quebrá-la em monômeros .
Essas pinças são encontradas em bactérias , arquéias , eucariotos e alguns vírus . Nas bactérias, é um homodímero composto por duas subunidades β da DNA polimerase III , de modo que é denominado grampo β . Em arquéias e eucariotos, é um trímero composto por três moléculas de PCNA . O fago T4 também usa um clamp , denominado gp45, que é um trímero cuja estrutura é semelhante à do PCNA, mas cuja sequência é, no entanto, diferente do PCNA e do clamp β .
Campo | Braçadeira de proteína | Grau de agregação | DNA polimerase associada |
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Bactérias | Subunidade β da DNA polimerase III | Dimer | DNA polimerase III |
Archaea | Arqueano PCNA | Trimer | DNA polimerase ε |
Eucariotos | PCNA | Trimer | DNA polimerase δ |
Vírus | gp43 / gp45 | Trimer | Pol RB69 / Pol T4 |
Os grampos são carregados no DNA para serem replicados por proteínas especializadas chamadas "carregadores de grampos ", que também garantem sua desmontagem quando a replicação estiver completa. Os locais de ligação para essas proteínas iniciadoras se sobrepõem aos locais de ligação da DNA polimerase , de modo que o grampo não pode ligar o carregador do grampo e a polimerase ao mesmo tempo . Por este motivo, a pinça não pode ser desmontada pelo carregador de pinça enquanto permanecer ligada à polimerase.
As pinças também podem se ligar a outros fatores envolvidos na homeostase genômica , como fatores de montagem de nucleossomos , DNA ligases de fragmentos de Okazaki e proteínas de reparo de DNA . Todas essas proteínas compartilham um local de ligação no grampo que se sobrepõe ao carregador do grampo , portanto, o grampo não pode ser desassociado enquanto uma dessas enzimas permanecer ativa no DNA. A operação do carregador de grampo requer a hidrólise de uma molécula de ATP para fechar o grampo ao redor do DNA.