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Topoisomerase II

1 Definition

Die Topoisomerase II ist ein Enzym, das Helix-Windungen von doppelsträngigen DNA-Strängen auflockert bzw. löst und so die räumliche Struktur ("Topologie") der DNA-Doppelhelix verändert.

2 Hintergrund

Die Topoisomerase II kann die Verschlingungszahl ("linking number") der DNA-Struktur um den Betrag 2 verändern, indem sie negative Supercoils einführt oder diese vermehrt. Wie die anderen Topoisomerasen ist dieses Enzym in großen Mengen im Zellkern vorhanden.

3 Biochemie

Die Topoisomerase II gleicht strukturell gesehen einer "Schere". Sie besteht aus dimerisierten Untereinheiten, deren Zusammenspiel durch Konformationsänderungen die biologische Funktion ermöglicht.

Um die Topologie zu verändern, umschließt die Topoisomerase II zwei doppelsträngige DNA-Helices. Im darauffolgenden Schritt spaltet sie vorübergehend einen DNA-Strang und hält diesen kovalent gebunden. Die so entstandene Lücke (zwischen beiden Strängen) dient als Führungsloch, durch die nun der andere Abschnitt der Doppelhelix hindurchgefädelt werden kann. Das Enzym schließt wieder die Lücke und dissoziert von der DNA. Vermutlich wird unter ATP-Hydrolyse die vorhergegangene katalytische Konformationsänderung rückgängig gemacht und die Topoisomerase II ist wieder aktiviert.

Fachgebiete: Biochemie

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