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DNA-Polymerase ζ

Synonym: DNA-Polymerase zeta
Englisch: DNA polymerase zeta

1 Definition

Die DNA-Polymerase ζ (zeta) ist eine spezialisierte Polymerase in Eukaryoten. Sie ist ein Enzym der Transläsionssynthese und kann die DNA-Synthese während der Replikation an fehlgepaarten Primern und abasischen Stellen fortsetzen.

2 Genetik

Die DNA-Polymerase ζ wird beim Menschen durch zwei Gene codiert: Rev3L und MAD2B

Genname Proteinname Chromosom Genlokus Exons
Rev3L Rev3 Chromosom 6 q21 41
MAD2B Rev7 Chromosom 1 p36.22 10

3 Struktur

Die DNA-Polymerase ζ besteht aus den Untereinheiten Rev3 und Rev7. In der Zelle bildet sie einen Komplex mit einer weiteren Transläsionspolymerase, der DNA-Polymerase Rev1. Die katalytische-Aktivität liegt auf der Untereinheit Rev3. Rev7 ist ein akzessorisches Protein, das die katalytische Funktion verstärkt. Die DNA-Polymerase ζ ist die einzige eukaryotische Transläsionspolymerase, die nicht zur Y-Familie der Polymerasen, sondern zur B-Familie gehört. Hier befinden sich auch DNA-Polymerasen der Replikation: DNA-Polymerase δ und DNA-Polymerase ε.

4 Eigenschaften

Die DNA-Polymerase ζ ist als Verlängerer (Englisch: "extender") der DNA an beschädigten Stellen in der DNA charakterisiert. In geringerem Ausmaß kann sie auch Nukleotide gegenüber beschädigten Stellen einsetzen.[1]

Die Polymerase ζ interagiert mit der DNA-Polymerase Rev1, die besonders die Verlängerung der DNA-Synthese an abasischen Stellen (depuriniert oder depyrimidiert) unterstützt. Rev1 fügt Cytosin-Nukleotide an Stellen ein, die zum Anhalten der replikativen Polymerase geführt haben. Dies geschieht über eine dCMP-Transferase-Domäne. Polymerase ζ verlängert diese Ketten.

Die Rekrutierung der Polymerase ζ erfolgt analog zu anderen Transläsionspolymerasen über PCNA. Dieses Protein kontrolliert die Bindung der Polymerasen an die DNA. Durch eine Ubiquitinierung lösen sich die replikativen Polymerasen ab und werden durch die Polymerase ζ ersetzt.

5 Klinik

Obwohl die Polymerase ζ zur B-Familie gehört, besitzt sie keine 3'-5' Exonuklease-Aktivität. In niederen Eukaryoten wie Hefe ist sie nicht essentiell. Zellen ohne eine funktionsfähige Polymerase ζ zeigen aber eine erhöhte UV-Sensitivität. In Säugetieren ist ein Defekt im Rev3-Gen letal für den Embryo.[2]

6 Quellen

  1. Haracska, Lajos, Satya Prakash, and Louise Prakash. Yeast DNA Polymerase Ζ Is an Efficient Extender of Primer Ends Opposite from 7,8-Dihydro-8-Oxoguanine and O6-Methylguanine. Molecular and Cellular Biology 23.4 (2003): 1453–1459. PMC. Web. 22 May 2018.
  2. Gan, G. N., Wittschieben, J. P., Wittschieben, B. O. & Wood, R. D. DNA polymerase zeta (pol zeta) in higher eukaryotes. Cell Res 18, 174-183, doi:10.1038/cr.2007.117 (2008).

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