Tn3_transposon
Tn3トランスポゾンは、 4957塩基対であり、可動性遺伝要素に見出さ、原核生物。それは3つのタンパク質をコードします：
β-ラクタム系抗生物質に対する耐性を付与する酵素であるβ-ラクタマーゼ（および遺伝子Blaによってコードされる）。
Tn3トランスポザーゼ（遺伝子tnpAによってコードされる）
Tn3リゾルバーゼ（遺伝子tnpRによってコードされる）
トランスポザーゼのリプレッサーとして最初に発見されたリゾルバーゼは、Tn3複製を促進する役割も果たします（Sherratt1989）。
トランスポゾンは、38bpの逆方向反復配列のペアに隣接しています。
コンテンツ
1 複製のメカニズム
1.1 ステップ1-複製統合 1.2 ステップ2–解決
2 参考文献
複製のメカニズム
複製統合。青い矢印=トランスポゾン、緑の三角形=エンドヌクレアーゼ認識部位
ステップ1-複製統合
この最初の段階は、トランスポザーゼによって触媒されます。
トランスポゾンを含むプラスミド（ドナープラスミド）は、ホストプラスミド（ターゲットプラスミド）と融合します。その過程で、トランスポゾンと宿主DNAの短いセクションが複製されます。最終生成物は、トランスポゾンの2つのコピーを含む「共統合」プラスミドです。
Shapiro（1978）は、このプロセスに対して次のメカニズムを提案しました。
4つの一本鎖切断が発生します– 1つはドナープラスミドの各鎖に、もう1つはターゲットプラスミドの各鎖に
ドナープラスミドとターゲットプラスミドは一緒にライゲーションされますが、元の切断の位置のために、2つの一本鎖領域が
DNA複製は、既存の鎖をテンプレートとして使用して、一本鎖領域を二本鎖にします。トランスポゾンが複製されるのはこの段階です。
NBダイアグラムは、3D構造の正確な表現を目的としたものではありません。
右の図は、プラスミドが融合した後、切断の位置が特定の領域の複製につながる方法を示しています。
ステップ2–解決
Tn3リゾルバーゼによって触媒される反応
ホスト分子とターゲット分子を分離するために、Tn3レゾルバーゼは、トランスポゾンの各コピーに存在するresと呼ばれる特定の部位で、トランスポゾンの古いコピーと新しいコピーの間で部位特異的組換えを実行します。Resは114bpの長さで、3つのサブサイト、つまりサイトI、II、IIIで構成されています。これらのサイトはそれぞれ長さが異なり（それぞれ28、34、25bp）、サイトIとIIを分離する22bpと、サイトIIとIIIの間でわずか5bpの間隔で不均一に配置されています。これらの部位は、可変長の中央配列に隣接する6bpの逆方向反復モチーフで構成されています。これらのモチーフはレゾルバーゼの結合部位として機能するため、各部位はレゾルバーゼ二量体に結合しますが、親和性は異なり、タンパク質-DNA複合体の構造はわずかに異なります。 3つのサブサイトすべてが組換えに不可欠です。
組換え時に、各サブサイトに結合したレゾルバーゼ二量体を持つ2つの直接繰り返されるresサイトが一緒になって、シナプトソームと呼ばれる大きな複雑な構造を形成します。サイトIIおよびIIIに結合したリゾルバーゼは、この複合体の集合を開始します。正確な構造はまだ不明であるこの構造では、2つのresサイトがサイトIの2つのコピーを並置するように絡み合っており、各サイトに結合したレゾルバーゼダイマーがテトラマーを形成できるようになっています。この場合も、アクセサリーサイト（サイトIIおよびIII）に結合したレゾルバーゼダイマーとサイトIのレゾルバーゼの間の相互作用により、2つのダイマーがシナプスを形成してテトラマーを形成します。四量体が形成された後、それは活性化され、上部と下部のDNA鎖は、2bpのオーバーハングでサイトIの中央で同時に切断されます。ストランド交換は、180°の正味回転をもたらす、まだ未知のメカニズムによって起こります。その後、鎖交換の後に再結紮が行われます（Stark et al。、1992）。2つの直接繰り返されるresサイト間の組換えにより、「共統合」が2つの元の分子に分離または分解され、それぞれにTn3トランスポゾンのコピーが含まれるようになります。分解後、これらの2つの分子は、II型トポイソメラーゼによってin vivoで容易に分離できる単純な2ノードカテナンとして結合されたままになります（Grindley2002）。野生型レゾルバーゼシステムは、スーパーコイル状の基質を絶対に必要とし、組換え部位が同じDNA分子上で直接反復するように配向されている必要がただし、アクセサリサイトの要件を失った多くの「規制緩和」または「過活動」変異体が分離されています。これらの変異体は、サイトIの2つのコピー間でのみ組換えを触媒することができます。これにより、基本的に組換えサイトのサイズが114bpからわずか28bpに減少します。 さらに、これらの変異体には超らせんや接続性の要件がなく（Arnold et al。、1999）、哺乳類細胞で機能することが示されています。過活性レゾルバーゼ変異体は、これまでのところ、配列特異性が変化したレゾルバーゼの作成だけでなく、構造研究にも有用であることが証明されています。
全体リゾルベース組換え反応を再現することができるインビトロでのいずれかの野生型タンパク質または機能亢進変異体を用いて、基質DNAと多価カチオンをリゾルベースだけ必要。
過活性レゾルバーゼ変異体は、さらに開発されれば、これまで分子生物学で最も一般的に使用されている組換えシステムであるCreおよびFLPの代替となる可能性が
参考文献
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