Ribonukleázok

Ribonukleázok (RNázok, eng.  Ribonuclease, RNase ) - enzimek - nukleázok , amelyek katalizálják az RNS lebomlását . A ribonukleázokat endoribonukleázokra és exoribonukleázokra osztják. A ribonukleázok közé tartozik az EC 2.7 és az EC 3.1 néhány alosztálya.

Funkciók

A különböző osztályokba tartozó ribonukleázok minden élő szervezetben megtalálhatók. Ez rámutat arra a tényre, hogy az RNS hasítása ősi és nagyon fontos folyamat. A ribonukleázok fontos szerepet játszanak minden típusú RNS-molekula, különösen az mRNS -ek és a nem kódoló RNS-ek érésében . Az RNS-lebontó rendszer egyben az RNS-vírusok, valamint a finomabb sejtes immunrendszerek, például az RNS-interferencia elleni védekezés első vonala is .

Egyes endoribonukleázok felismerik és elvágják az egyszálú RNS bizonyos nukleotidszekvenciáit, hasonló tulajdonságokkal rendelkeznek restrikciós enzimek  - nukleázok , amelyek elvágják a kétszálú DNS-t.

A ribonukleázok kulcsszerepet játszanak számos biológiai folyamatban, például az angiogenezisben , és egyes virágos növényekben az önbeporzást is lehetetlenné teszik.

Osztályozás

Az endoribonukleázok fő típusai

• Az RNáz A -t ( EC 3.1.27.5 ) széles körben használják a biokémiai laboratóriumokban. Például a szarvasmarha hasnyálmirigyéből származó ribonukleáz A ( PDB 2AAS ) az egyik legszélesebb körben használt enzim a laboratóriumi gyakorlatban. Egyszálú RNS-re specifikus, elvágja a párosítatlan citidil- és uridil-nukleotidok 3'-végét, így 3'-foszforilált terméket hagyva 2',3'-ciklusos monofoszfát formájában.
• RNáz H ( EC 3.1.26.4 ) - hasítja az RNS-t, amely RNS/DNS heteroduplex formájában van. A ribonukleáz H hatására egyszálú DNS képződik. A ribonukleáz H egy nem specifikus endonukleáz, és katalizálja az RNS hasítását a hidrolízis mechanizmusa révén, kötött kétértékű fémion jelenlétében. A ribonukleáz H aktivitása következtében 5'-foszforilált termék képződik.
• Az RNáz I elvágja az egyszálú RNS-ek 3' végét, minden nukleotid-nukleotid kötésnél, így az 5' végén egy hidroxilcsoport, a 3' végén pedig egy foszfát marad, az átmeneti állapoton keresztül 2' formában, 3'-ciklusos monofoszfát.
• Az RNáz III ( EC 3.1.26.3 ) egy ribonukleáz, amely prokariótákban levágja a 16S és 23S riboszómális RNS-t a riboszómális RNS policisztronos operonjának transzkripciós termékéből. Az RNáz III kettõs szálú RNS-eket hasít, meghatározott helyeken elvágja a pre - miRNS -eket , rövidebb mikroRNS-eket képezve, így részt vesz az mRNS élettartamának szabályozásában.
• Az RNáz L  egy interferon által indukált nukleáz , amely az indukció után az összes RNS-t hasítja a sejtben.
• Az RNáz P ( EC 3.1.26.5 ) egy ribozim  – katalitikus tulajdonságokkal rendelkező RNS-molekula, részt vesz a transzfer RNS -ek metabolizmusában [1] .
• Az RNase PhyM specifikus az egyszálú RNS-re, elvágja a párosítatlan adenil és uridil nukleotidok 3'-végét.
• Az RNáz T1 ( EC 3.1.27.3 ) az egyszálú RNS-re specifikus, elvágja a párosítatlan guanil-nukleotidok 3'-végét.
• Az RNáz T2 ( EC 3.1.27.1 ) az egyszálú RNS-re specifikus, minden nitrogéntartalmú bázisnál elvágja a 3'-véget, de főleg az adenilbázisokon.
• Az RNáz U2 ( EC 3.1.27.4 ) az egyszálú RNS-re specifikus, a párosítatlan adenilbázisok 3'-végét vágja.
• Az RNáz V1 ( EC 3.1.27.8 ) szekvencia-nem specifikus a kettős szálú RNS-re, minden páros nukleotidot elvág.
• RNáz V ( EC 3.1.27.8 )

Az exoribonukleázok fő típusai

• A polinukleotid foszforiláz ( EC 2.7.7.8 ) exonukleáz és nukleotid transzferáz aktivitással is rendelkezik.
• Az RNáz PH ( EC 2.7.7.56 ) exonukleáz és nukleotid transzferáz aktivitással is rendelkezik.
• Az RNáz II az egyszálú RNS-t 3'-5' irányban hasítja.
• Az RNáz R az RNáz II közeli homológja, azonban az RNáz II-vel ellentétben másodlagos szerkezetű RNS-t hasít, segédfaktorok részvétele nélkül.
• Az RNáz D ( EC 3.1.13.5 ) a pre-tRNS-t 3'-5' irányban hasítja.
• Az RNáz T  a fő enzim a stabil RNS-ek éréséhez 3'-5' irányban.
• Az oligoribonukleáz ( EC 3.1.13.3 ) a rövid oligonukleotidokat mononukleotidokká hasítja.
• Az Exoribonuclease I ( EC 3.1.11.1 ) egyszálú RNS-eket hasít az 5'-3'-vég irányába, csak az eukariótákban található meg.
• Az Exoribonuclease II ( EC 3.1.13.1 ) az exoribonuclease I szoros homológja.

Linkek

• IUBMB Enzyme Database for CF 3.1
• Integrált enzimadatbázis az EC 3.1-hez

Jegyzetek

1. ↑ J. Holzmann, P. Frank, E. Löffler, K. Bennett, C. Gerner és W. Rossmanith. RNase P RNS nélkül: A humán mitokondriális tRNS feldolgozó enzim azonosítása és funkcionális helyreállítása  (angol)  // Cell  : Journal. - Cell Press , 2008. - Nem. 135 . - P. 462-474 . - doi : 10.1016/j.cell.2008.09.013 .

Irodalom

• D'Alessio G és Riordan JF, szerk. (1997) Ribonucleases: Structures and Functions , Academic Press.
• Gerdes K, Christensen SK és Lobner-Olesen A (2005). "Prokarióta toxin-antitoxin stresszválasz lókuszok". Nat. Fordulat. mikrobiol. (3): 371-382.

Szótárak és enciklopédiák	Nagy katalán Nagy norvég Britannica (online) Brockhaus Brockhaus