DNA kıskacı, kayar kıskaç olarak da bilinir, DNA ikileşmesinde ilerleyicilik-sağlayıcı bir faktör olarak görev yapan bir protein, ayrıca bu proteinde bulunan bir katlanma yapısıdır. DNA polimeraz III holoenziminin önemli bir parçası olarak, kıskaç protein DNA polimeraza bağlanır ve enzimin DNA'nın kalıp ipliğinden ayrışmasını engeller. DNA sentez reaksiyonunun hız sınırlayıcı adımı polimerazın DNA kalıbına bağlanması olduğu için, kayar kıskacın var olması, her birleşme olayı için polimerazın uzayan ipliğe eklediği nükleotit sayısını dramatik olarak artırır. Bunun nedeni, kıskaçla polimeraz arasındaki protein-protein etkileşimlerinin daha kuvetli ve daha spesifik olmasıdır, polimeraz-DNA iplik etkileşimine kıyasla. DNA kıskacının varlığı DNA sentez hızını 1000 katı hızlandırır, süreçlenmesiz polimeraza kıyasla.
Yapılar
DNA kıskaçı, DNA polimeraz uzayan ipikçiğe nükleotitler eklerken DNA ikili sarmalını tamamen çevreleyen çok birimli bir yapı olarak bir araya gelir. DNA kıskacının parçaları ikileşme çatalında DNA üzerinde birleşir ve ilerleyen polimerazla birlikte DNA üzerinde "kayar". Bu kayma, simitsi (torroid) şekilli kıskacın orta deliğinde, DNA ile proteinin yüzeyi arasındaki su moleküllerinden oluşmuş bir tabakanın yardımıyla gerçekleşir. Bu proteinin kendine has yapısına DNA kıskaç katlaması (İng. fold) denir, bu bir α+β proteinidir. Bu katlama hem prokaryotlarda hem de ökaryotlarda bulunur, içsel olarak kabaca ikili simetriye sahiptir. Birleşmiş mültimerin simitsi yapısı nedeniyle, kıskaç monomerlere ayrışmadan kalıp iplikten ayrışamaz.
Birleşme
Kayan kıskacın DNA kalıp ipliği üzerine yüklenmesi "kayar kıskaç yükleyicisi" adlı özelleşmiş proteinler tarafından yapılır, bu proteinler ikileşme tamamlandıktan sonra kıskacın ayrışmasını da sağlar. Bu başlatıcı proteinler için kıskaç protein üzerindeki bağlanma konumları ile, DNA polimerazın bağlanma konumları örtüştüğü için, kıskaç aynı zamanda hem bir kıskaç yükleyiciye ile hem de polimeraza ilişemez. Bu yüzden polimeraz kıskaca bağlıyken monomerler ayrışmazlar.
DNA kıskacı DNA ile etkileşen başka proteinlerle de etkileşir ama bu diğer proteinlerle ilgili süreçlerde daha az önemli bir rolü vardır: nükleozom oluşma faktörleri, Okazaki parçası ligazları ve DNA tamir proteinlerinin hepsi DNA kıskacındaki bağlanma yeri kıskaç yükleyici protein ile örtüşür, böylece enzim DNA üzerinde çalışırken kıskacın ayrışmaması sağlanır. Kıskaç yükleyicinin aktivitesi ile kıskacın DNA etrafında kapanması ATP hidrolizi gerektirir.
- Watson JD, Baker TA, Bell SP, Gann A, Levine M, Losick R. (2004). Molecular Biology of the Gene 5th ed. Benjamin Cummings: Cold Spring Harbor Laboratory Press.
- Gulbis, J.M., Kelman, Z., Hurwitz, J., O`Donnell, M., Kuriyan, J. (1996). Structure of the C-terminal region of p21(WAF1/CIP1) complexed with human PCNA. Cell 87:297-306.