Ribonukleáza
Ribonukleáza
Ustilago sphaerogena ribonukleáza U2 ( PDB 3AGN )
| Pfam | PF00545 |
|---|---|
| InterPro | IPR000026 |
| SCOP | 1 brn |
| SUPERFAMILY | 1 brn |
Ribonukleázy (nebo RNAase nebo RNázy ) je nukleáza , který katalyzuje odbourávání RNA na menší kousky. Ribonukleázy se dělí na endoribonukleázy a exoribonukleázy a dělí se na několik podtříd v rámci nomenklatury enzymů EC: EC 2,7 pro fosfotransferázy a EC 3,1 pro hydrolázy .
Funkce
Všechny studované organismy obsahují četné ribonukleázy různých tříd, což ukazuje, že degradace RNA je velmi starý a důležitý proces. Čističe RNA, které již nejsou potřeba, ribonukleázy hrají klíčovou roli při zrání všech molekul RNA, a to jak messengerových RNA, které transportují genetický materiál pro produkci proteinů, tak nekódujících RNA nalezených v různých buněčných procesech. Aktivní systémy degradace RNA jsou navíc prvním prostředkem obrany proti RNA virům a umožňují poskytnout pokročilejší buněčné imunitní mechanismy, jaké lze nalézt u RNAi .
Některé buňky také vylučují nadměrné množství nespecifických ribonukleáz, jako jsou A a T1 RNAsy . Ribonukleázy jsou proto velmi hojné enzymy, a proto je velmi krátká délka života pro RNA, která není v chráněném prostředí. Všechny intracelulární RNA jsou chráněny před aktivitou RNázy řadou strategií, jako je 5'-cap , polyadenylace 3 'konce RNA a přidání proteinů tvořících komplexy RNA-protein, nazývané ribonukleoproteiny nebo jednoduše RNP.
Dalším způsobem ochrany RNA je existence inhibitoru ribonukleázy (RI), který tvoří relativně velké procento buněčných proteinů - přibližně 0,1% - v určitých typech buněk a který se váže na určité ribonukleázy s afinitou mnohem vyšší než jakýkoli protein - proteinová interakce, disociační konstanta pro komplex RI-RNáza je za fyziologických podmínek asi 20 femtoMolů. RI se používá ve většině laboratoří, které studují RNA, aby chránily své vzorky před degradací okolními ribonukleázami.
Podobně jako u restrikčních enzymů, které velmi specificky štěpí dvouvláknové sekvence DNA, bylo nalezeno a klasifikováno množství endoribonukleáz, které jsou schopné rozpoznat a štěpit určité jednovláknové RNA sekvence.
Ribonukleázy hrají klíčovou roli v mnoha biologických procesech, jako je angiogeneze a samo-nekompatibilita v kvetoucích rostlinách ( krytosemenných rostlinách ). Ribonukleázy Zdá se také zasahovat do toxinu -antitoxin systémů odpovědných za stabilitu z plazmidu loci a jako prvky stresové reakce, když se vyskytují na chromozomech .
Klasifikace
Hlavní typy endoribonukleáz
- EC : RNáza A je ribonukleáza běžně používaná ve výzkumu. RNáza A (např. Hovězí pankreatická ribonukleáza A: PDB 2aas) je jedním z nejrobustnějších enzymů běžně používaných v laboratoři. Jednou z metod izolace je vaření surového buněčného extraktu z hovězí slinivky břišní, dokud nejsou denaturovány všechny enzymy jiné než ribonukleáza A. Působí specificky na jednovláknové RNA. Připojuje se k 3 'konci řetězců zakončených lichou molekulou C nebo U uvolňujícím 3'-fosforylovaný zbytek prostředkem 2', 3 'cyklického monofosfátu.
- EC : RNáza H je ribonukleáza, která štěpí řetězec RNA od 3 'konce DNA / RNA duplexů za uvolnění jednořetězcové DNA. RNáza H je nespecifická endonukleáza, která katalyzuje štěpení RNA hydrolytickou reakcí. RNáza H uvolňuje 5'-fosforylované produkty.
- EC číslo 3.1.?: RNáza I štěpí 3 'konec jednořetězcové RNA a uvolňuje 5' hydroxy-nukleotid, 3 'fosfát, přes 2'-3'-cyklický monofosfát.
- EC : RNáza III je typ ribonukleázy, která štěpí prekurzor ribozomálních RNA (16 a 23 s rRNA) z RNA transkribované z prokaryotických operonů . Degraduje dvouvláknovou RNA (dsRNS) -
- EC číslo 3.1.?: RNáza L je interferonem indukovaná nukleáza, která při aktivaci ničí veškerou RNA v buňkách.
- EC : RNáza P je jedinečný typ ribonukleázy. Eliminuje 5 'segment prekurzoru tRNA . Tento enzym je ribonukleoprotein, který se skládá z proteinu a RNA, někdy nazývané M1 RNA. Tato enzymová RNA je ribozym . Proteinová část enzymu není nezbytná pro katalytickou sílu P-ribonukleáz prokaryot ; je nezbytný pro P ribonukleázy eukaryot a archeobakterií , ale jeho role by byla omezena na udržování katalytické RNA v konformaci, která jí umožňuje být aktivní jako fosfodiesteráza. Avšak v lidských mitochondriích [1] a v různých kompartmentech, kde dochází k genové expresi v suchozemských rostlinách, byla objevena zvláštní forma RNázy P, proteinu, který nemá RNA.
- EC číslo 3.1.?: RNáza PhyM je specifická pro jednovláknové RNA. Připevňuje se na 3 'konec lichých zbytků A a U.
- EC : Ribonukleáza T1 je specifická pro jednovláknové RNA. To se váže na ‚konci lichých zbytků 3 G .
- EC : Ribonukleáza T2 je specifická pro jednovláknové RNA. Připojuje se na 3 'konec 4 zbytků, ale přednostně na 3' konec As .
- EC : RNáza U2 je specifická pro jednovláknové RNA. Připojuje 3'-liché Na konci zbytků.
- EC : RNáza V1 je specifická pro dvouvláknové RNA. Přichytává se na oba konce řetězu.
- EC : RNáza V
Podívejte se také
- Ethylpyrokarbonát (DEPC) , inhibitor ribonukleázy
- Ribonukleáza umožnila Christian Boehmer Anfinsen přímo korelovat primární strukturu proteinů s terciární strukturou (pro malé proteiny)
- Deoxyribonukleáza