Ribonuklease
Ribonuklease
Ustilago sphaerogena ribonuclease U2 ( PDB 3AGN )
| Pfam | PF00545 |
|---|---|
| InterPro | IPR000026 |
| SCOP | 1brn |
| OVERFAMILIE | 1brn |
En ribonuklease (eller RNAase eller RNase ) er en nuklease som katalyserer nedbrytningen av RNA i mindre biter. Ribonukleaser er delt inn i endoribonukleaser og exoribonukleaser og er delt inn i flere underklasser innenfor EF-nomenklaturen for enzymer: EC 2.7 for fosfotransferaser og EC 3.1 for hydrolaser .
Funksjon
Alle organismer som er undersøkt inneholder mange ribonukleaser i forskjellige klasser, noe som viser at nedbrytningen av RNA er en veldig gammel og viktig prosess. Rengjøringsmidler for RNA som ikke lenger er nødvendig, ribonukleaser spiller en nøkkelrolle i modningen av alle RNA-molekyler, både messenger-RNA som transporterer genetisk materiale for produksjon av proteiner, og ikke-kodende RNA som finnes i forskjellige cellulære prosesser. I tillegg er aktive RNA-nedbrytningssystemer et første middel til forsvar mot RNA-virus og gjør det mulig å gi mer avanserte cellulære immunmekanismer som finnes med RNAi .
Noen celler skiller også ut store mengder ikke-spesifikke ribonukleaser som A- og T1- RNAser . Ribonukleaser er derfor svært rike enzymer, derav den svært korte forventede levetiden for et RNA som ikke er i et beskyttet miljø. Alle intracellulære RNAer er beskyttet mot RNase-aktivitet ved en rekke strategier, slik som 5'-hette , polyadenylering av 3'-enden av RNA og tilsetning av proteiner som danner RNA-proteinkomplekser, kalt ribonukleoproteiner eller enklere RNP.
Et annet middel for å beskytte RNA er eksistensen av en ribonukleaseinhibitor (RI), som utgjør en relativt stor prosentandel av cellulære proteiner - rundt 0,1% - i visse typer celler og som binder seg til visse ribonukleaser med affinitet mye høyere enn noe protein- proteininteraksjon, er dissosiasjonskonstanten for RI-RNase-komplekset ca. 20 femtoMol under fysiologiske forhold. RI brukes i de fleste laboratorier som studerer RNA for å beskytte prøvene sine mot nedbrytning av omkringliggende ribonukleaser.
I likhet med restriksjonsenzymer, som veldig spesifikt spalter dobbeltstrengede DNA-sekvenser, er det funnet og klassifisert et antall endoribonukleaser som er i stand til å gjenkjenne og spalte visse enkeltstrengede RNA-sekvenser.
Ribonukleaser spiller en kritisk rolle i mange biologiske prosesser, for eksempel angiogenese og selvkompatibilitet i blomstrende planter ( angiospermer ). Ribonukleaser ser også ut til å gripe inn i toksin- antitoksinsystemene som er ansvarlige for stabiliteten til plasmid loci og som stressresponselementer når de forekommer på kromosomer .
Klassifisering
Hovedtyper av endoribonukleaser
- EC : RNase A er en ribonuklease som ofte brukes i forskning. RNase A (f.eks. Storfe- bukspyttkjertel-ribonuklease A: PDB 2aas) er et av de mest robuste enzymene som ofte brukes i laboratoriet. En isolasjonsmetode er å koke et råcelleekstrakt fra bovin bukspyttkjertel til alle andre enzymer enn ribonuklease A er denaturert. Den virker spesifikt på enkeltstrengede RNA-er. Den fester seg til 3'-enden av kjeder som avsluttes av et merkelig C- eller U- molekyl som frigjør en 3'-fosforylert rest gjennom mellomleddet til et 2 ', 3'-syklisk monofosfat.
- EC : RNase H er en ribonuklease som spalter RNA-kjeden fra 3'-enden av DNA / RNA-duplekser som frigjør enkeltstrenget DNA. Den RNase H er en ikke-spesifikk endonuklease som katalyserer spalting av RNA ved en hydrolysereaksjon. RNase H frigjør 5'-fosforylerte produkter.
- EC nummer 3.1.?: RNase I spalter 3'-enden av en enkeltstrenget RNA som frigjør et 5'-hydroksylnukleotid, 3'-fosfat, via et 2'-3'-syklisk monofosfat.
- EC : RNase III er en type ribonuklease som spalter forløperen til ribosomale RNA (16s og 23s rRNAs) fra RNA transkribert fra prokaryote operoner . Det nedbryter dobbeltstrenget RNA (dsRNS) -
- EC nummer 3.1.?: RNase L er en interferonindusert nuklease som, når den er aktivert, ødelegger alt RNA i celler.
- EC : RNase P er en unik type ribonuklease. Det eliminerer 5'- segmentet av tRNA- forløperen . Dette enzymet er et ribonukleoprotein, som består av et protein og et RNA, noen ganger kalt M1 RNA. Dette enzymet RNA er et ribozym . Proteindelen av enzymet er ikke viktig for den katalytiske kraften til P-ribonukleasene av prokaryoter ; det er viktig for P-ribonukleasene av eukaryoter og arkeobakterier , men dets rolle vil være begrenset til å opprettholde det katalytiske RNA i en konformasjon som gjør det mulig å være aktiv som en fosfodiesterase. Imidlertid er en bestemt form for RNase P, et protein som ikke har RNA, blitt oppdaget i humane mitokondrier [1] og de forskjellige avdelingene der genekspresjon finner sted i terrestriske planter.
- EC nummer 3.1.?: RNase PhyM er spesifikk for enkeltstrengede RNA. Den festes til 3'-enden av merkelige A- og U-rester.
- EC : Ribonuklease T1 er spesifikk for enkeltstrengede RNA. Den festes til 3'-enden av de odde rester G .
- EC : Ribonuklease T2 er spesifikk for enkeltstrengede RNA. Den fester seg til 3'-enden av de 4 restene, men fortrinnsvis til 3'-enden av As .
- EC : RNase U2 er spesifikk for enkeltstrengede RNA. Den fester 3'-odd På slutten av rester.
- EC : RNase V1 er spesifikk for dobbeltstrengede RNA. Den festes i begge ender av kjedet.
- EC : RNase V
Se også
- Etylpyrokarbonat (DEPC) , en ribonukleasehemmer
- Ribonuklease tillot Christian Boehmer Anfinsen å direkte korrelere den primære strukturen til proteiner til den tertiære strukturen (for små proteiner)
- Deoksyribonuklease