Enzim Endonuklease restriksi EcoRI adalah enzim restriksi tipe II yang globular, ditemukan pada bakteri Escherichia coli. Fungsi dari endonuklease ini adalah untuk mekanisme pertahanan, seperti pada beberapa bakteria lain dan archaea, untuk mempertahankan diri dari ancaman DNA asing. DNA bakteri itu sendiri akan tetap tak terpengaruh oleh mekanisme pertahanan metilasi pada daerah nukleotida target yang spesifik yang terbentuk sesaat setelah replikasi. Sebagai enzim restriksi tipe II, EcoRI mengikat dan memutus untai ganda DNA pada basa spesifik. Enzim ini dapat melakukan pemutusan dengan mengkatalisis hidrolisis dari ikatan fosfodiester dari DNA target. Spesifisitas dari enzim ini biasanya meliputi 4-6 bp dan memerlukan kation magnesium sebagai kofaktor untuk katalisis.

Secara umum, EcoRI mengkatalisasi pemutusan sekuens DNA GAATTC antara Guanin dan Adenin yang menghasilkan ujung lengket pada DNA. Hal ini dilakukan dengan membentuk struktur homodimerik yang mengikat pada masing-masing untai DNA yang memicu kekusutan pada DNA. Selanjutnya, pada karakterisasi protein yang terkristalisasi, aktivitas enzim tersebut bergantung pada jumlah ion magnesium ada larutan yang menandakan bahwa ion magnesium memicu pengumpulan pada sisi aktif.

Gambar 1. Struktur 3D dari endonuklease EcoRI

Molekul endonuklease EcoRI memiliki empat struktur, yaitu struktur primer sekunder, tersier, dan Quarterner (Gambar 1). Struktur tersebut membentuk fungsi dari enzim EcoRI. Beberapa asam amino penting pada mekanisme pemutusan DNA. Terutama pada pengikatan ligan enzim EcoRI pada dareah pengikatan DNA. Lys-89 dan Lys 113 dapat memberikan spesifikasi untuk menghasilkan ikatan hidrogen pada titik pemutusan ikatan Adenin-Guanin. Hasilnya, penarikan elektron akan menyebabkan pemutusan ikatan fosfodiester dengan ujung yang lengket.

ASP-91 dan Gly-111 bekerja dengan mengikat kofaktor kation magnesium. Asam amino tersebut membantu pengikatan DNA dengan menetralkan muatan negatif dari fosfor pada kondisi transisi. Molekul air terpolarisasi dengan terdeprotonasi untuk menyerang gugus fosforil pada DNA sehingga dapat menghasilkan produk gugus 3’hidroksil dan gugus 5’ fosforil.

Dalam tujuan untuk memutus untai ganda DNA secara fisik, EcoRI memanfaatkan inversi pada punggung fosfodiester untuk membentuk kink. Hal ini menyebabkan pelunakan pada sekuens 5’-TA-3’ dengan pasangannya 3’-AT-5’. Asn-141 dan Arg-145 membentuk ikatan hidrogen dengan substrat DNA pada sisi ikatan yang akan dipotong, yang menghasilkan interaksi gugus hidroksil yang berdekatan dengan atom yang berbeda pada residu rantai pola polar planar yang sama. Hal itu juga mengembangkan sisi aktif dari EcoRI yaitu residu Tyr-192 dan Glu-193. Residu tersebut berlokasi pada gulungan acak yang melintang sepanjang DNA pada dimer yang lain. Kedua set asam amino ini dapat berguna untuk pengenalan yang tepat pada sekuens DNA poliandrom GAATTC dengan pengenal ikatan DNA Asn 141 dan Arg-145 pada dimer spesifik dan pengenal DNA Tyr-193 dan Glu-193 pada dimer lain. Sistem ini mempunyai titik pengenalan pada masing-masing dimer.

Tinggalkan Balasan

Alamat email Anda tidak akan dipublikasikan. Ruas yang wajib ditandai *