Ribonucleaza
Ribonucleazele , prescrise în mod obișnuit RNaze , sunt nucleaze care catalizează hidroliza acidului ribonucleic (ARN) care este astfel descompus în componente mai mici. Enzimele pot fi împărțite în endoribonucleaze și exoribonucleaze și includ mai multe subclase, inclusiv clase majore de enzime cu numărul CE 2.7 (pentru enzimele fosforolitice) și 3.1 (pentru enzimele hidrolitice).
Funcţie
ARNazele sunt extrem de frecvente, rezultând o durată de viață foarte scurtă pentru orice ARN care nu se află într-un mediu protejat. Un mecanism de protecție este implementat de inhibitorul ribonucleazei (RI), care cuprinde o fracțiune relativ mare de proteine celulare (aproximativ 0,1%) și care se leagă de anumite ribonucleaze cu cea mai mare afinitate pentru fiecare interacțiune proteină-proteină ; constanta de disociere a RI-RNase Un complex este de aproximativ 20 -15 M în condiții fiziologice. Inhibitorul de ribonuclează este utilizat pe scară largă în laboratoare în care ARN-ul este studiat pentru a proteja probele de degradarea de către RNaze de mediu.
Similar cu enzimele de restricție , care scindează secvențe foarte specifice de catene duble de ADN , a fost recent clasificată o varietate de endoribonucleaze care recunosc și clarifică secvențe specifice de catene de ARN unic.
RNazele joacă un rol critic în multe procese biologice, inclusiv angiogeneza și auto-incompatibilitatea în angiosperme ( plante florale). Mai mult, se crede că RNazele din sistemele toxice procariote - antitoxine funcționează ca loci de stabilitate a plasmidelor și ca elemente capabile să răspundă la stres atunci când sunt prezente pe cromozom .
Clasificare
Principalele tipuri de endoribonucleaze
- EC 3.1.27.5 : RNaza A este o RNază utilizată în mod obișnuit în cercetare. RNaza A (de exemplu, ribonucleaza pancreatică bovină A: PDB 2AAS ) este una dintre cele mai rezistente enzime utilizate în mod obișnuit în laborator; o metodă de izolare este fierberea unui extract celular până când toate enzimele, cu excepția RNazei A, suferă o denaturare . Este o enzimă specifică pentru secvența unei singure catene de ARN. Cliva capătul 3 'al reziduurilor nepereche de citozină și uracil , lăsând un produs 3'-fosforilat.
- EC 3.1.26.4 : RNaza H este o ribonuclează care clivează ARN într - un ADN / ARN heteroduplex pentru a produce ADN monocatenar (ssADN). RNaza H este o endonuclează nespecifică și catalizează clivajul ARN prin mecanism hidrolitic, ajutat de legarea enzimei cu un ion metalic divalent . RNaza H lasă un produs 5'-fosforilat.
- Numărul CE 3.1. ??: RNaza I clivează capătul 3 'al ARNs la nivelul tuturor legăturilor dinucleotidice lăsând un 5'-hidroxil ciclic, 2', 3'-monofosfat.
- EC 3.1.26.3 : RNaza III este un tip de ribonuclează care scindează ARNr (16s rARN și 23s rARN) dintr-un operon ARN policistronic transcris în procariote. De asemenea, acționează asupra ARN dublu catenar (dsARN) - cel Dicer familia RNazele, prin tăierea unei pre-Mirna (60-70bp lung) la un situs specific prin transformarea acesteia în Mirna (22-30bp), care este implicată activ în reglarea transcrierii și în durata de viață a ARNm .
- EC 3.1. ??: RNaza L este o nuclează indusă de interferon care, la activare, distruge tot ARN-ul din celulă.
- EC 3.1.26.5 : RNaza P este un tip de ribonuclează în prezent, intens cercetată. RNaza P este unică pentru alte RNaze prin faptul că este un ribozim - un acid ribonucleic care acționează ca un catalizator în același mod ca o enzimă proteică. Funcția sa este de a cliva o secvență suplimentară sau precursor de ARN pe molecule de ARNt . Mai mult, RNase P este una dintre cele două ribozime cunoscute care au o rotație multiplă în natură (cealaltă fiind ribozomul ).
- EC 3.1. ??: PhyM RNase este specifică pentru secvența unei singure catene de ARN. Cliva capătul 3 'al reziduurilor nepereche de adenină și uracil.
- EC 3.1.27.3 : RNaza T1 este specifică pentru secvența unei singure catene de ARN. Cliva capătul 3 'al reziduului de guanină .
- EC 3.1.27.1 : RNaza T2 este specifică pentru secvența unei singure catene de ARN. Îndepărtați capătul 3 'al tuturor celor 4 resturi, dar de preferință capătul 3' al resturilor de adenină.
- EC 3.1.27.4 : RNase U2 este specifică pentru secvența unei singure catene de ARN. Cliva capătul 3 'al reziduurilor de adenină nepereche.
- EC 3.1.27.8 : RNaza V1 este specifică nicio secvență pentru catene duble de ARN. Resturi de nucleotide Cliva cu baze pereche.
Principalele tipuri de exoribonucleaze
- CE 2.7.7.8 : Polinucleotid fosforilaza (PNPaza) acționează atât ca exonuclează, cât și ca nucleotidiltransferază .
- EC 2.7.7.56 : RNaza PH acționează atât ca exonuclează, cât și ca nucleotidiltransferază.
- EC 3.1. ??: RNaza II este responsabilă pentru degradarea de 3 'până la 5' a unei singure catene de ARN.
- EC 3.1. ??: RNase R este un omolog apropiat al RNase II, dar poate, spre deosebire de RNase II, să degradeze ARN cu structuri secundare fără ajutorul altor factori auxiliari.
- EC 3.1.13.5 : RNaza D este implicată în clivajul 3 'până la 5' al pre-ARNt.
- EC 3.1. ??: RNaza T este principalul factor care contribuie la maturarea de 3 'până la 5' a multor ARN-uri stabile.
- CE 3.1.13.3 : Oligoribonucleaza degradează oligonucleotidele mici în mononucleotide.
- EC 3.1.11.1 : Hexoribonucleaza I degradează catene unice de ARN de la 5 'la 3', există doar în eucariote .
- CE 3.1.13.1 : Exoribonucleaza II este un omolog apropiat al exoribonucleazăi I.
Bibliografie
- ( EN ) D'Alessio G., Riordan JF, Ribonucleases: Structures and Functions , Academic Press, 1997.
- ( EN ) Gerdes K., Christensen SK, Lobner-Olesen A., Loci de răspuns la stres de toxină procariotică-antitoxină , Nat. Pr. Microbiol. (3) : 371-382, 2005.
Alte proiecte
- Wikimedia Commons conține imagini sau alte fișiere pe Ribonuclease
linkuri externe
- ( EN ) Ribonuclease , în Encyclopedia Britannica , Encyclopædia Britannica, Inc.