T4-Polynukleotidkinase

T4-Polynucleotidkinase (T4-PNK) ist ein Enzym aus der Gruppe der Polynukleotidkinasen und stammt aus dem Bakteriophagen T4.

T4-Polynukleotidkinase
T4-Polynukleotidkinase
nach PDB 1LTQ
Andere Namen

T4 Polynucleotide kinase, T4-PNK, T4 Deoxynucleotide 3'-phosphatase, Enterobacteria phage T4 Polynucleotide kinase

Vorhandene Strukturdaten: PDB 1LY1, PDB 1RC8

Masse/Länge Primärstruktur 301 Aminosäuren, 34.620 Da
Bezeichner
Externe IDs
Enzymklassifikation
EC, Kategorie 2.7.1.78
Orthologe (Enterobakterienphage T4)
Entrez 1258796
UniProt P06855
Refseq (Protein) NP_049834.1
PubMed-Suche 1258796

Eigenschaften

T4-Polynukleotidkinase besitzt drei Enzymaktivitäten: eine 5'-Hydroxyl-Kinase, eine 3'-Phosphatase und eine 2',3'-zyklische Phosphodiesterase. Sie katalysiert unter anderem den Transfer einer Phosphatgruppe von Adenosintriphosphat (ATP) auf 5'-Hydroxygruppen von Nukleotiden und Desoxyribonukleotiden. In Anwesenheit von Adenosindiphosphat (ADP) geht die Reaktion in beide Richtungen. Im Bakteriophagen dient die T4-Polynukleotidkinase der Immunevasion während der Infektion von Bakterien durch eine Gegenreaktion zur T4-induzierten Anticodonnuklease, welche sonst bei einer T4-Infektion durch Abbau von tRNA die Translation viraler Proteine unterbricht.[1] Die durch die T4-induzierte Anticodonnuklease erzeugten nicks werden im Anschluss an eine Phosphorylierung durch die T4-Polynukleotidkinase mit der T4-DNA-Ligase repariert. Die T4-Polynukleotidkinase überträgt eine Phosphatgruppe auf tRNA und andere Nukleinsäuren mit nicks. Das pH-Optimum der T4-PNK liegt bei 6. Cofaktoren sind zweiwertige Magnesiumionen.

ATP + 5'-dephospho-DNA ADP + 5'-phospho-DNA

Desoxyribonukleosid-3'-phosphat + H2O Desoxyribonukleosid + Phosphat.

Anwendungen

Die T4-PNK wird in der Molekularbiologie zur Phosphorylierung von DNA im Zuge einer Klonierung eingesetzt, wodurch eine anschließende Ligation von DNA mit der T4-DNA-Ligase erleichtert wird.[2] Weiterhin wird sie zur Markierung von DNA am 5'-Ende verwendet (end labelling).[3]

Literatur
  • E. S. Miller, E. Kutter, G. Mosig, F. Arisaka, T. Kunisawa, W. Rüger: Bacteriophage T4 genome. In: Microbiology and molecular biology reviews : MMBR. Band 67, Nummer 1, März 2003, S. 86–156, table of contents, PMID 12626685, PMC 150520 (freier Volltext).

Einzelnachweise
  1. M. Amitsur, R. Levitz, G. Kaufmann: Bacteriophage T4 anticodon nuclease, polynucleotide kinase and RNA ligase reprocess the host lysine tRNA. In: The EMBO journal. Band 6, Nummer 8, August 1987, S. 2499–2503, PMID 2444436, PMC 553660 (freier Volltext).
  2. Z. Topcu: An optimized recipe for cloning of the polymerase chain reaction-amplified DNA inserts into plasmid vectors. In: Acta biochimica Polonica. Band 47, Nummer 3, 2000, S. 841–846, PMID 11310983.
  3. A. Novogrodsky, J. Hurwitz: The enzymatic phosphorylation of ribonucleic acid and deoxyribonucleic acid. I. Phosphorylation at 5'-hydroxyl termini. In: The Journal of biological chemistry. Band 241, Nummer 12, Juni 1966, S. 2923–2932, PMID 4287929.
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