Ribonukleaser

Ribonukleaser (RNases, eng.  Ribonuclease, RNase ) - enzymer - nukleaser som katalyserar nedbrytningen av RNA . Ribonukleaser klassificeras i endoribonukleaser och exoribonukleaser. Ribonukleaser inkluderar några underklasser av EC 2.7 och EC 3.1.

Funktioner

Ribonukleaser av olika klasser finns i alla levande organismer. Detta pekar på det faktum att RNA-klyvning är en gammal och mycket viktig process. Ribonukleaser spelar en viktig roll i mognaden av RNA-molekyler av alla typer, och speciellt mRNA och icke-kodande RNA . RNA-nedbrytningssystemet är också den första försvarslinjen mot RNA-virus, såväl som mer subtila cellulära immunitetssystem som RNA-interferens .

Vissa endoribonukleaser känner igen och skär vissa nukleotidsekvenser av enkelsträngat RNA, liknande egenskaper har restriktionsenzymer  - nukleaser som skär dubbelsträngat DNA.

Ribonukleaser spelar en nyckelroll i många biologiska processer, såsom angiogenes , och orsakar också omöjligheten av självpollinering i vissa blommande växter.

Klassificering

Huvudtyper av endoribonukleaser

• RNase A ( EC 3.1.27.5 ) används i stor utsträckning i biokemiska laboratorier. Till exempel är ribonukleas A från bovin pankreas ( PDB 2AAS ) ett av de mest använda enzymerna i laboratoriepraxis. Den är specifik för enkelsträngat RNA, skär 3'-änden av oparade cytidyl- och uridylnukleotider, vilket lämnar en 3'-fosforylerad produkt i form av ett 2',3'-cykliskt monofosfat.
• RNase H ( EC 3.1.26.4 ) - klyver RNA, som är i form av en RNA/DNA-heteroduplex. Under verkan av ribonukleas H bildas enkelsträngat DNA. Ribonukleas H är ett ospecifikt endonukleas och katalyserar klyvningen av RNA genom hydrolysmekanismen i närvaro av en bunden tvåvärd metalljon. Som ett resultat av aktiviteten av ribonukleas H bildas en 5'-fosforylerad produkt.
• RNas I skär 3'-änden av enkelsträngade RNA, vid alla nukleotid-nukleotidbindningar, och lämnar en hydroxylgrupp i 5'-änden och ett fosfat i 3'-änden, genom övergångstillståndet i form av en 2', 3'-cykliskt monofosfat.
• RNase III ( EC 3.1.26.3 ) är ett ribonukleas som skär 16S och 23S ribosomalt RNA från transkriptionsprodukten av det polycistroniska operonet av ribosomalt RNA i prokaryoter. RNase III klyver dubbelsträngat RNA, skär pre- miRNA på specifika platser, bildar kortare mikroRNA och deltar på så sätt i regleringen av mRNA:s livslängd.
• RNase L  är ett interferon-inducerat nukleas som, efter induktion, klyver allt RNA i cellen.
• RNase P ( EC 3.1.26.5 ) är ett ribozym  - en RNA-molekyl med katalytiska egenskaper, som deltar i metabolismen av transfer-RNA [1] .
• RNase PhyM är specifik för enkelsträngat RNA, skär 3'-änden av oparade adenyl- och uridylnukleotider.
• RNase T1 ( EC 3.1.27.3 ) är specifik för enkelsträngat RNA, skär 3'-änden av oparade guanylnukleotider.
• RNase T2 ( EC 3.1.27.1 ) är specifik för enkelsträngat RNA, skär 3'-änden vid alla kvävehaltiga baser, men främst vid adenylbaser.
• RNas U2 ( EC 3.1.27.4 ) är specifik för enkelsträngat RNA, skär i 3'-änden av oparade adenylbaser.
• RNase V1 ( EC 3.1.27.8 ) är sekvens-icke-specifik för dubbelsträngat RNA, skär alla parade nukleotider.
• RNase V ( EC 3.1.27.8 )

Huvudtyper av exoribonukleaser

• Polynukleotidfosforylas ( EC 2.7.7.8 ) har både exonukleas- och nukleotidtransferasaktivitet.
• RNas PH ( EC 2.7.7.56 ) har både exonukleas- och nukleotidtransferasaktivitet.
• RNas II klyver enkelsträngat RNA i 3'-5'-riktningen.
• RNase R är en nära homolog av RNas II; men till skillnad från RNas II, klyver det RNA med sekundära strukturer utan deltagande av hjälpfaktorer.
• RNas D ( EC 3.1.13.5 ) klyver pre-tRNA i 3'-5'-riktningen.
• RNase T  är huvudenzymet för mognad av stabila RNA i 3'-5'-riktningen.
• Oligoribonukleas ( EC 3.1.13.3 ) klyver korta oligonukleotider till mononukleotider.
• Exoribonukleas I ( EC 3.1.11.1 ) klyver enkelsträngade RNA i riktningen från 5' till 3'-änden, som endast finns i eukaryoter.
• Exoribonukleas II ( EC 3.1.13.1 ) är en nära homolog till exoribonukleas I.

Länkar

• IUBMB Enzyme Database for CF 3.1
• Integrated Enzyme Database for EC 3.1

Anteckningar

1. ↑ J. Holzmann, P. Frank, E. Löffler, K. Bennett, C. Gerner & W. Rossmanith. RNase P utan RNA: Identifiering och funktionell rekonstitution av det humana mitokondriella tRNA-bearbetningsenzymet  (engelska)  // Cell  : journal. - Cell Press , 2008. - Nej . 135 . - s. 462-474 . - doi : 10.1016/j.cell.2008.09.013 .

Litteratur

• D'Alessio G och Riordan JF, red. (1997) Ribonucleases: Structures and Functions , Academic Press.
• Gerdes K, Christensen SK och Lobner-Olesen A (2005). "Prokaryota toxin-antitoxin stress respons loci". Nat. Varv. mikrobiol. (3): 371-382.

Ordböcker och uppslagsverk	Stor katalanska Stor norsk Britannica (online) Brockhaus Brockhaus