BglII
Bgl IIは、 Bacillusglobigiiの特定の菌株から分離されたII型制限エンドヌクレアーゼです。
BglII認識サイト。両方の鎖のアデニン残基とグアニン残基の間の
切断可能なホスホジスター結合は、酵素の活性部位内で加水分解され
ます。以下に示すメカニズム。
制限エンドヌクレアーゼのBgl II
非同族DNAに結合した
制限エンドヌクレアーゼBstYIの構造
識別子
シンボル
Endonuc-のBgl IIPfam F09195
Pfam氏族L0236 InterPro PR015278 SCOP2
1dfm / SCOPe / SUPFAM
利用可能なタンパク質構造：
Pfam
構造/ ECOD PDB RCSB PDB ; PDBe ; PDBj PDBsum 構造の概要
制限酵素の主な機能は、外来DNAからの宿主ゲノムの保護ですが、組換えや転位にもある程度関与している可能性が
ほとんどのタイプII制限酵素と同様に、Bgl IIは、DNA二重らせんの周りにホモ二量体を形成する2つの同一のサブユニットで構成されています。各モノマーは223アミノ酸であり、固有のパリンドロームヌクレオチド配列AGATCTの両側に対称的に結合し、DNA分子の両方の鎖の最初のアデニンヌクレオチドとグアニンヌクレオチドの間の切断可能なホスホジエステル結合を切断し、5 ‘末端オーバーハングで粘着末端を作成します。
タイプII制限酵素であるBglIIは、その酵素機能にATP（アデノシン三リン酸）を必要としませんが、2価の金属カチオン（おそらくMg 2+）との結合のみを必要とします。このクラスの他の制限酵素とは異なり、Bgl IIは、βサンドイッチサブドメインなどのいくつかの固有の構造特性を持っていることが示され、二量体化の際に固有のコンフォメーション変化を受けるようですが、その全体的な構造と触媒作用のメカニズム他のタイプII制限酵素との一貫性を保ちます。
制限エンドヌクレアーゼは、現代の分子クローニング技術において非常に重要な役割を果たしています。独自の認識/切断部位があるため、制限酵素を使用して、特定の場所で予測可能な方法でDNAを正確に切断できます。切断されると、DNAは（通常）いわゆる「粘着末端」を持ち、これによりDNAフラグメントがDNAベクターにハイブリダイズすることができます。ライゲーション酵素は、その後のDNAクローニングのために、目的のフラグメントをベクターに共有結合させるために使用されます。
識別子
名前
BglII制限エンドヌクレアーゼEntrez 6173168 PDB 1DFM
アクセッション番号 Q45488
EC番号 3.1.21.4
コンテンツ
1 機構
2 構造
3 活性部位
4 も参照してください
5 参考文献
6 外部リンク
機構
このホスホリル転移は、切断可能なリン酸への水素化物イオンの求核攻撃によって起こり、三方両錐型リン中間体をもたらします。その後、リンが置換され、3′-0-が脱離基としてキックオフされます。
Bgl IIは、水へのホスホリル転移を介して、DNAバックボーンでのホスホジエステル結合の切断を触媒します。制限酵素のメカニズムに関する研究により、ほとんどすべての場合に当てはまると思われるいくつかの一般的な特徴が明らかになりましたが、各酵素の実際のメカニズムは、この一般的なメカニズムのバリエーションである可能性が高いです。このメカニズムでは、水から水酸化物イオンを生成するための塩基が必要です。これは求核試薬として機能し、ホスホジエステル結合のリンを攻撃します。また、五配位の余分な負電荷安定化するためのルイス酸であり、必要な遷移状態のリン、ならびに脱離基（3′-Oを安定化する一般的な酸又は金属イオンは、 – ）。
構造
PDBコード：1DFM。1.5Åの分解能でDNAと複合体を形成した
BglIIの結晶構造
制限エンドヌクレアーゼはほとんど配列類似性を示さないが、結晶構造は、それらがすべて、5つのαヘリックスに隣接する6本鎖βシートからなる非常に類似したα/βコアを共有し、そのうちの2つが二量体化を媒介することを明らかにしている。このコアは、活性部位（触媒中心）と主溝のDNAに接触する残基を運びます。Bgl IIは、そのα/βコアが、DNAをつかむために外側に伸びるいくつかの突起を持つβサンドイッチサブドメインによって増強され、BglIIがDNA分子を完全に取り囲むことを可能にするという点で独特です。Bgl IIのこの非定型的な特徴は、DNAの結合と放出のための独特のヒンジ運動を示唆しています。遊離酵素とBglII -DNA複合体の構造比較研究は、酵素が劇的なはさみのような動きによって開き、二量体界面でのα-ヘリックスの完全な再配列を伴うことを示しました。これらの構造研究はまた、各モノマー内で、残基のセットが下降または上昇して、活性部位残基を交互に隔離または露出することを明らかにした。遊離酵素と結合酵素の構造におけるこれらの劇的な違いは、他の制限エンドヌクレアーゼではまだ観察されておらず、DNAを取り囲む他のタンパク質にまで及ぶ可能性のあるDNAを捕捉するための新しいメカニズムを表している可能性が
活性部位
Bgl IIの活性部位残基は、Mg 2+カチオンおよび水分子と協調して
、酵素による結合切断に最適な条件を作り出します。
PDB： 1DFM
エンドヌクレアーゼの構造研究により、弱いコンセンサス配列Glu / Asp-（X）9-20 -Glu / Asp / Ser-X-Lys / Gluに続く残基を持つ活性部位の同様の構造が明らかになりました。Bgl IIの活性部位は、Asp-（X）9 -Glu-X-Glnの配列に従って、他のエンドヌクレアーゼと類似しています。その活性部位には、Asp-84、Val-94、ホスホリル酸素、および3つの水分子と相互作用する2価の金属カチオン（おそらくMg 2+）がこれらの水分子の1つは、切断可能なホスホリルに近接しているため（その配向はGln-95の側鎖アミド酸素との水素結合によって固定されている ）、求核試薬として機能できます。金属カチオン（pK aを低下させ、水の求核性を促進します）。
も参照してください
バチルス・アミロリケファシエンス由来のヌクレアーゼ酵素であるBamHI 。。
FokIからのヌクレアーゼ酵素フラボバクテリウムオケアノコイテス
大腸菌由来のヌクレアーゼ酵素であるEcoRI。
参考文献
^ Lukacs CM、Kucera R、Schildkraut I、Aggarwal AK。「制限酵素の不変性を理解する：1.5Å分解能でのBglIIとそのDNA基質の結晶構造」。自然構造生物学。7（2）：134–40。土井：10.1038 / 72405。PMID 10655616。S2CID 20478739。
^ Lukacs CM、Kucera R、Schildkraut I、Aggarwal AK。「遊離BglIIの構造は、エンドヌクレアーゼを開くための前例のないはさみのような動きを明らかにします」。自然構造生物学。8（2）：126–30。土井：10.1038 / 84111。PMID 11175900。S2CID 25488558。 ^ Galburt EA、Stoddard BL。「制限エンドヌクレアーゼ：これらのうちの1つは他のものとは異なります」。自然構造生物学。7（2）：89–91。土井：10.1038 / 72450。PMID 10655603。S2CID 26817049。 ^ Pingoud A、Jeltsch A。「II型制限エンドヌクレアーゼの構造と機能」。核酸研究。29（18）：3705–27。土井：10.1093 / nar /29.18.3705。PMC 55916。PMID 11557805。
外部リンク
制限酵素データベース
NCBIタンパク質データベースエントリ
構造の概要、MMDB
BGL II、Biology.Kenyon.edu”