Ribonukleáz
Ribonukleáz
Ustilago sphaerogena U2 ribonukleáz ( PDB 3AGN )
| Pfam | PF00545 |
|---|---|
| InterPro | IPR000026 |
| SCOP | 1brn |
| SZUPERCSALÁD | 1brn |
A ribonukleáz (vagy RNAáz vagy RNáz ) egy nukleáz, amely katalizálja az RNS kisebb részekre bomlását . A ribonukleázok endoribonukleázokra és exoribonukleázokra oszlanak, és az EC enzimek nómenklatúrájában több alosztályra oszlanak : EC 2.7 a foszfotranszferázokra és EC 3.1 a hidrolázokra .
Funkció
Az összes vizsgált organizmus számos, különböző osztályú ribonukleázot tartalmaz, ami azt mutatja, hogy az RNS lebontása nagyon régi és fontos folyamat. Az olyan RNS-ek tisztítói, amelyekre már nincs szükség, a ribonukleázok kulcsszerepet játszanak az összes RNS-molekula érlelésében, mind a messenger-RNS-ek, amelyek a fehérjék termeléséhez genetikai anyagot szállítanak , mind a különböző sejtes folyamatokban talált , nem kódoló RNS-ek . Ezenkívül az aktív RNS-degradációs rendszerek az RNS-vírusok elleni védekezés első eszközei, és lehetővé teszik olyan fejlettebb sejtes immunmechanizmusok biztosítását, mint amilyeneket az RNS-eknél találunk .
Egyes sejtek bőséges mennyiségben szekretálnak nem specifikus ribonukleázokat, például A és T1 RNS-eket . A ribonukleázok tehát nagyon bőséges enzimek, ezért nagyon rövid várható élettartam olyan RNS számára, amely nincs védett környezetben. Az összes intracelluláris RNS-t számos stratégia védi az RNáz-aktivitástól, például 5'-cap , az RNS 3'-végének poliadenilezése és RNS-fehérje komplexeket képző fehérjék hozzáadása ribonukleoproteineknek vagy egyszerűbben RNP-nek.
Az RNS-ek védelmének másik eszköze egy ribonukleáz-gátló (RI) létezése , amely bizonyos típusú sejtekben viszonylag nagy - körülbelül 0,1% - sejtanyag-fehérjét tesz ki, és amely bizonyos ribonukleázokhoz sokkal nagyobb affinitással kötődik, mint bármely fehérje- fehérje kölcsönhatás, az RI-RNáz komplex disszociációs állandója körülbelül 20 femtoMol fiziológiai körülmények között. Az RI-t az RNS-t vizsgáló legtöbb laboratóriumban használják, hogy megvédjék mintáikat a környező ribonukleázok általi lebomlástól.
A restrikciós enzimekhez hasonlóan, amelyek nagyon specifikusan hasítanak kettős szálú DNS-szekvenciákat, számos endoribonukleázt találtak és osztályoztak, amelyek képesek felismerni és hasítani bizonyos egyszálú RNS-szekvenciákat.
Ribonukleázzá kritikus szerepet játszanak számos biológiai folyamatok, például az angiogenezis és ön-inkompatibilitás a virágos növények ( zárvatermők ). Úgy tűnik, hogy a ribonukleázok is beavatkoznak a toxin- antitoxin rendszerekbe, amelyek felelősek a plazmid lókuszok stabilitásáért , és mint stressz-válasz elemek, amikor ezek a kromoszómákon fordulnak elő .
Osztályozás
Az endoribonukleázok fő típusai
- EC : Az RNáz A egy ribonukleáz, amelyet általában a kutatás során használnak. Az RNáz A (pl. Szarvasmarha hasnyálmirigy-ribonukleáz A: PDB 2aas) az egyik legerősebb enzim, amelyet a laboratóriumban általában használnak. Az egyik elkülönítési módszer az, hogy szarvasmarha-hasnyálmirigyből nyers sejtkivonatot forralunk, amíg az A ribonukleáz kivételével az összes enzim denaturálódik. Kifejezetten az egyszálú RNS-ekre hat. A páratlan C vagy U molekulával végződött láncok 3'- végéhez kapcsolódik, 3'-foszforilezett maradékot szabadít fel egy 2 ', 3' ciklikus monofoszfát közvetítésével.
- EC : Az RNáz H egy ribonukleáz, amely lehasítja az RNS-láncot az egyszálú DNS-t felszabadító DNS / RNS-duplexek 3'-végéből. Az RNáz H egy nem specifikus endonukleáz, amely hidrolízis reakcióval katalizálja az RNS hasítását. Az RNáz H 5'-foszforilezett termékeket szabadít fel.
- EC-szám 3.1.?: Az RNáz I hasítja az egyszálú RNS 3'-végét, felszabadítva egy 5'-hidroxil-nukleotidot, 3'-foszfátot egy 2'-3'-ciklikus monofoszfáton keresztül.
- EC : Az RNáz III a ribonukleáz egy olyan típusa, amely hasítja a RNS-ek (16s és 23s rRNS- ek) prekurzorát a prokarióta operonokból átírt RNS- ből. Degradálja a kettős szálú RNS-t (dsRNS) -
- EC szám: 3.1.?: Az RNáz L egy interferon által kiváltott nukleáz, amely aktiválva elpusztítja az összes RNS-t a sejtekben.
- EC : Az RNáz P a ribonukleáz egyedülálló típusa. Megszünteti a tRNS prekurzor 5'-szegmensét . Ez az enzim egy ribonukleoprotein, fehérjéből és RNS-ből áll, amelyet néha M1 RNS-nek hívnak. Ez az RNS enzim ribozim . Az enzim fehérje része nem elengedhetetlen a prokarióták P-ribonukleázainak katalitikus erejéhez ; elengedhetetlen az eukarióták és az archeobaktériumok P-ribonukleázai számára , de szerepe korlátozódik a katalitikus RNS olyan konformációban való fenntartására, amely lehetővé teszi, hogy foszfodiészterázként aktív legyen. Az emberi mitokondriumokban [1] és azokban a különféle rekeszekben, ahol a génexpresszió a szárazföldi növényekben zajlik, felfedezték az RNáz P, egy olyan fehérje, amely nem rendelkezik RNS-sel.
- EC szám: 3.1.?: Az RNáz PhyM specifikus az egyszálú RNS-ekre. A páratlan A és U maradékok 3 'végéhez kapcsolódik.
- EC : A T1 ribonukleáz specifikus az egyszálú RNS-ekre. A páratlan G maradékok 3 'végéhez kapcsolódik .
- EC : A T2 ribonukleáz specifikus az egyszálú RNS-ekre. A 4 maradék 3'-végéhez, de előnyösen As-nak 3'-végéhez kapcsolódik .
- EC : Az RNáz U2 specifikus az egyszálú RNS-ekre. A maradékok végén 3'-páratlan.
- EC : Az RNáz V1 specifikus a kettős szálú RNS-ekre. A lánc mindkét végéhez kapcsolódik.
- EC : RNáz V.
Lásd is
- Etil-pirokarbonát (DEPC) , ribonukleáz inhibitor
- A ribonukleáz lehetővé tette Christian Boehmer Anfinsennek, hogy közvetlenül korrelálja a fehérjék elsődleges szerkezetét a harmadlagos szerkezettel (kis fehérjék esetében)
- Dezoxiribonukleáz