Quelltext der Seite T4-DNA-Ligase

{{Infobox Protein
| Name            = 
| Bild            = 
| Bild_legende    = 
| Andere Namen    = Polydeoxyribonucleotide synthase [ATP], T4 gene 30 product
| PDB             = 
| Groesse         = 487 [[Aminosäuren]], 55.293 [[Atomare Masseneinheit|Da]]
| Kofaktor        = 
| Precursor       = 
| Struktur        = 
| Isoformen       = 
| HGNCid          = 
| Symbol          = 
| AltSymbols      = 
| GeneCards       = 
| OMIM            = 
| UniProt         = P00970
| MGIid           = 
| CAS             = 
| CASergänzend    = 
| ATC-Code        = 
| DrugBank        = 
| Wirkstoffklasse = 
| TCDB            = 
| TranspText      = 
| EC-Nummer       = 6.5.1.1
| Kategorie       = 
| Peptidase_fam   = 
| Inhibitor_fam   = 
| Reaktionsart    = 
| Substrat        = 
| Produkte        = 
| MoreEC1         = 
| MoreEC2         = 
| MoreEC3         = 
| Homolog_fam     = NV
| Taxon           = 
| Taxon_Ausnahme  = 
| Orthologe       = 
{{ Protein Orthologe
| Spezies1 = Mensch
| Spezies2 =
| S1_EntrezGene = 1258680
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| S1_RefseqProtein = NP_049813.1
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| S1_Uniprot = P00970
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| S2_Uniprot =
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}}

Die '''T4-DNA-Ligase''' ist ein [[Enzym]] aus der Gruppe der [[DNA-Ligase]]n und wird vom [[Escherichia-Virus T4|Enterobakterienphagen-T4]] gebildet.<ref>J. Armstrong, R. S. Brown, A. Tsugita: ''Primary structure and genetic organization of phage T4 DNA ligase.'' In: ''Nucleic acids research.'' Band 11, Nummer 20, Oktober 1983, S.&nbsp;7145–7156, PMID 6314278, {{PMC|326445}}.</ref>

== Eigenschaften ==
[[Datei:T4 DNA Ligase.jpg|mini|links|Die beiden DNA-Doppelstränge werden durch die Ligase [[Kovalente Bindung|kovalent]] verbunden]]
Die T4-DNA-Ligase wird in infizierten ''[[Escherichia coli|E. coli]]'' zu Beginn des [[Lytischer Zyklus|lytischen Zyklus]] des T4-Phagen gebildet. Sie erzeugt je eine Phosphodiesterbindung zwischen zwei aneinandergrenzenden DNA-Sequenzen in [[DNA-Doppelstrang|DNA-Doppelsträngen]] und dient den [[Bakteriophage]]n zur [[DNA-Replikation]], [[Rekombination (Genetik)|Rekombination]] und zur [[DNA-Reparatur]]. [[Cofaktor (Biochemie)|Cofaktoren]] sind zweiwertige [[Magnesium]]ionen. Die T4-DNA-Ligase fügt sowohl ''[[blunt ends]]'' als auch ''[[sticky end]]s'' doppelsträngiger [[DNA]], [[RNA]] und DNA-RNA-Hybriden zusammen, einzelsträngige DNA oder RNA jedoch nur in geringem Umfang.<ref>H. Kuhn, M. D. Frank-Kamenetskii: ''Template-independent ligation of single-stranded DNA by T4 DNA ligase.'' In: ''The FEBS journal.'' Band 272, Nummer 23, Dezember 2005, S.&nbsp;5991–6000, {{DOI|10.1111/j.1742-4658.2005.04954.x}}, PMID 16302964.</ref> Der Doppelstrang muss dafür mindestens 5 [[Basenpaarung|gepaarte]] [[Nukleinbasen]] aufweisen.<ref>D. R. Horspool, R. J. Coope, R. A. Holt: ''Efficient assembly of very short oligonucleotides using T4 DNA Ligase.'' In: ''BMC research notes.'' Band 3, November 2010, S.&nbsp;291, {{DOI|10.1186/1756-0500-3-291}}, PMID 21062485, {{PMC|2994885}}.</ref> Eine durch [[Proteindesign]] modifizierte T4-DNA-Ligase, die als [[Fusionsprotein]] mit [[NFκB|NFκB p50]] erzeugt wurde, besitzt eine 160-fach erhöhte [[Enzymaktivität]].<ref>R. H. Wilson, S. K. Morton, H. Deiderick, M. L. Gerth, H. A. Paul, I. Gerber, A. Patel, A. D. Ellington, S. P. Hunicke-Smith, W. M. Patrick: ''Engineered DNA ligases with improved activities in vitro.'' In: ''Protein engineering, design & selection : PEDS.'' Band 26, Nummer 7, Juli 2013, S.&nbsp;471–478, {{DOI|10.1093/protein/gzt024}}, PMID 23754529.</ref>

Die T4-DNA-Ligase katalysiert die Reaktion:<ref>I. R. Lehman: ''DNA ligase: structure, mechanism, and function.'' In: ''Science.'' Band 186, Nummer 4166, November 1974, S.&nbsp;790–797, PMID 4377758.</ref>

[[Adenosintriphosphat|ATP]] + (Desoxyribonukleotid)(n)-3'-hydroxyl + 5'-Phospho-(desoxyribonukleotid)(m) <math>\rightleftharpoons</math> (Desoxyribonukleotid)(n+m) + [[Adenosinmonophosphat|AMP]] + [[Diphosphat]]

== Anwendungen ==
Die T4-DNA-Ligase wird im Zuge einer [[Klonierung]] oder einer [[Künstliche Gensynthese|künstlichen Gensynthese]] zur [[Ligation]] zweier DNA-Doppelstränge aneinander verwendet (mit 1 [[Molarität|mM]] ATP und 10 mM Mg<sup>2+</sup>). ''Sticky ends'' werden dabei etwa zwölfmal schneller ligiert als ''blunt ends'' (10 min vs. 2 h). Eine [[Thermostabilität|thermostabile]] DNA-Ligase zur Verwendung in [[Polymerasekettenreaktion]]s-basierten Methoden ist die [[Taq-DNA-Ligase]] aus ''[[Thermus aquaticus]]''.

== 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.&nbsp;86–156, table of contents, PMID 12626685, {{PMC|150520}}.

== Weblinks ==
* {{MeshName|T4+DNA+ligase}}

== Einzelnachweise ==
<references />

[[Kategorie:Protein]]
[[Kategorie:Nukleinsäure-Methode]]
[[Kategorie:Gentechnik]]
[[Kategorie:Molekularbiologie]]
[[Kategorie:Virusprotein]]