Википедија

Рибонуклеаза

Рибонуклеазе (обично скраћено на РНКазе) нуклеазе су које катализирају разлагање оф РНК у мање компоненте. Рибонуклеазе се деле у ендорибонуклеазе и егзорибонуклеазе, а обухватају неколико поткласа у ЕЦ 2.7 (фосфорилитички ензими) и 3.1 (хидролитички ензими) ензимским класама.[2][3]

Рибонуцлеаза
Устилаго спхаерогена рибонуклеаза У2 са АМП, 3agn[1]
Идентификатори
СимболРибонуцлеасе
ПфамПФ00545
ИнтерПроИПР000026
СЦОП1брн
СУПЕРФАМИЛY1брн

Функција уреди

Сви проучавани организми садрже мноштво РНКаза, које припадају многим различитим класа, што показује да је деградација РНК врло древан и важан процес. Као и чишћење ћелијске РНК која више није потребнао, РНКазе имају кључну улогу у сазревању свих РНК молекула, како иРНК који доносе генетички материјал за израду протеина и некодирајуће РНК које функционишу у разним ћелијским процесима. Поред тога, активни системи деградација РНК су прва одбрана од РНК вируса и пружају основни механизам за напредније ћелијске имунске стратегије, као што су РНК системи.[4][5]

Неке ћелије такође луче обилне количине неспецифичних РНКаза, као што је Т1. РНКазе су, дакле, врло уобичајене, што је последица врло кратког животног века било које РНК која није у заштићеном окружењу. Важно је напоменути да су све молекуле унутарћелијске РНК заштићене од активности сопствене РНказе, бројним стратегијама, укључујући и 5' крајеве, полиаденилацију 3' краја, склопиве и унутар РНК- протеинске комплексе (рибонуклеопротеинских честица или РНП).

Додатни механизам заштите је рибонуклеазни инхибитор (РИ), који се у неким врстама ћелија састоји од релативно великог дела ћелијских протеина (~ 0,1%), а који се вежу за одређене рибонуклеазе с највећим афинитетом од било које интеракције протеин-протеин; константа дисоцијације за комплекс РИ-РНКазе је ~ 20 фМ, под физиолошким условима. РИ се користи у већини лабораторија које проучавају РНК, да се заштите анализирани узорци од деградације дејством околишним РНКазама.

Слично рестрикционим ензимима, који режу врло специфичне секвенце дволанчане ДНК, класификоване су и разне ендорибонуклеазе могу да препознају и делују на специфичне секвенце једноланчане РНК.

РНКазе имају кључну улогу у многим биолошким процесима, укључујући ангиогенезу и самонекомпатибилност код цветница (ангиосперми).[6][7] РНКазну активност и хомологију испољавају и многи токсини који су одговорни за одговор на стрес прокариотских токсин-антитоксин система.[8]

Классификација уреди

Главни типови ендорибонуклеаза уреди

 
Структура РНКазе А
  • 3.1.27.5: РНКаза А је најчешћа у истраживањима. Говеђа панкреасна рибонуклеаза А је један од најотпорнијих ензима који се обично користе у лабораторијама; један начин изолације је да се проври груби ћелијски екстракт па се сви ензими, осим РНКазе А, денатуришу. Специфична је за једноланчану РНК. Цепа 3'-крајеве неспарених C и У остатака, на крају формирајући 3'-фосфорисани производ преко међупродукта 2 ', 3'-цикличног монофосфата. По својој активности, не одговара ни једном кофактору.[9]
  • 3.1.26.4: РНКаза Х цепа РНК у ДНК/РНК дуплексу за продукцију ссДНК. РНКаза Х је неспецифична ендонуклеаза и катализује цепање РНК путем хидролитских механизама, уз додатак за ензим везаног бивалентног металног јона. РНКаза Х напушта 5'-фосфорилисани продукт.
  • 3.1.26.3: РНКаза III цепа рРНК (16с рРНК и 23с рРНК) из транскрибованог полицистронског РНК оперона, код прокариота. Такође разлаже двоструке ланце РНК (дсРНС)-Дицер породице РНКазе, сечењем пре-миРНА (дуге 60–70бп) на специфичном месту и трансформише је у миРНА (22–30бп), која је активно укључена у регулацију транскрипције и дужине живота иРНК.
  • 3.1.26.-??: РНКаза L је интерферон-индукована нуклеаза која, након активације, уништава све РНК у ћелији.
  • 3.1.26.5: РНказа П је облик рибонуклеазе који је јединствен по томе што је рибозим - рибонуклеинске киселине који дјелује као катализатор, на исти начин као ензим. Његова функција је да сече искључиво додатни, или прекурсорни, редослијед на тРНА молекулама. РНКаза П је један од два позната и честа рибозима у природи (други је на рибозому). Да је овај облик РНКазе П јпротеин и не садржи РНК тек недавно је откривено.
  • 3.1.??: РНКаза ПхyМ је специфична секвенца за једноланчане РНК. Цепа 3'-крај неупарених А и У остатака.
  • 3.1.27.3: РНказа Т1 је специфична секвенца за једноланчане РНК. Цепа 3'-крај неупарених Г остатака.
  • 3.1.27.1: РНказа Т2 је специфична секвенца за једноланчане РНК. Цепа 3'-крајеве сва четири остатка, првенствено 3'-крајеве А остатака.
  • 3.1.27.4: РНказа У2 је специфична секвенца за једноланчане РНК. Цепа 3'-крај неупарених А остатака.
  • 3.1.27.8: РНказа V је специфична за полиаденинску и полиуридинску РНК.

Главни типови егзорибонуклеаза уреди

Специфичност РНКазе уреди

Активно место изгледа као велика пукотина, у којој сви активни бочни остаци стварају зид и дно долине. Раскол је врло танка и мала подлога која савршено одговара у средини активног места, што омогућује савршену интеракцију с остацима. Заправо има малу избочину на подручју супстрата. Иако, обично већина егзо- и ендорибонуклеаза нису карактеристичне, недавно ЦРИСПР / Цас систем природног препознавања и резања ДНК је дизајниран да сече и ссРНА у низу специфичних начина.[10]

РНКазна контаминација током екстракције РНК уреди

Екстракција РНК у молекуларно биолошким експериментима се увелико компликује при појави свеприсутних рибонуклеаза који деградирају узорке РНК. Одређене РНКазе могу бити изузетно издржљиве и тешко се инактивирају у односу на неутрализовање ДНКаза. Поред приказаних ћелијских РНКаза, постоји неколико РНКаза које су присутне и у окружењу. РНКазе су еволуирале да имају многе ванћелијске функције у различитим организмима.

Код ових лучених РНКаза, ензимске активности нису потребне за своју нову, преадаптацијску ( егзаптацијску функцију. На примјер, имунолошке РНКазе делују на дестабилизацију ћелијске мембране бактерија.

Види још уреди

Референце уреди

  1. ^ Ногуцхи, Схуји (2010). „Исомеризатион мецханисм оф аспартате то исоаспартате имплиед бy струцтурес офУстилаго спхаерогенарибонуцлеасе У2 цомплеxед wитх аденосине 3′-монопхоспхате”. Ацта Црyсталлограпхица Сецтион D. 66 (7): 843—849. ИССН 0907-4449. дои:10.1107/С0907444910019621. 
  2. ^ Бајровић К; Јеврић-Чаушевић А.; Хаџиселимовић Р., ур. (2005). Увод у генетичко инжењерство и биотехнологију. Сарајево: Институт за генетичко инжењерство и биотехнологију (ИНГЕБ). ИСБН 9958-9344-1-8. 
  3. ^ Капур Појскић L., ур. (2014). Увод у генетичко инжењерство и биотехнологију (2. изд.). Сарајево: Институт за генетичко инжењерство и биотехнологију (ИНГЕБ). ИСБН 978-9958-9344-8-3. 
  4. ^ Граеме К.; Хунтер Г. К. (2000). Витал Форцес. Тхе дисцоверy оф тхе молецулар басис оф лифе. Лондон: Ацадемиц Пресс. ИСБН 0-12-361811-8. 
  5. ^ Нелсон D. L.; Мицхаел M.; Цоx M. M. (2013). Лехнингер Принциплес оф Биоцхемистрy. W. Х. Фрееман. ИСБН 978-1-4641-0962-1. 
  6. ^ Мицхаел Б. Спорн; Анита Б. Робертс (2012-12-06). Пептиде Гроwтх Фацторс анд Тхеир Рецепторс II. Спрингер Сциенце & Бусинесс Медиа. стр. 556—. ИСБН 978-3-642-74781-6. 
  7. ^ V. Рагхаван (2012-12-06). Девелопментал Биологy оф Флоwеринг Плантс. Спрингер Сциенце & Бусинесс Медиа. стр. 237—. ИСБН 978-1-4612-1234-8. 
  8. ^ Рамаге, Холлy Р.; Цонноллy, Лyнн Е.; Цоx, Јефферy С.; Росенберг, Сусан M. (2009-12-11). „Цомпрехенсиве Фунцтионал Аналyсис оф Мyцобацтериум туберцулосис Тоxин-Антитоxин Сyстемс: Имплицатионс фор Патхогенесис, Стресс Респонсес, анд Еволутион”. ПЛоС Генетицс. 5 (12): е1000767. дои:10.1371/јоурнал.пген.1000767. 
  9. ^ „РНасе А”. биоосциентифиц.цом. Архивирано из оригинала 19. 05. 2014. г. Приступљено 2015-11-07. 
  10. ^ Тамулаитис, Гинтаутас; Казлаускиене, Мигле; Манакова, Елена; Венцловас, Чесловас; Нwокеоји, Алисон О.; Дицкман, Марк Ј.; Хорватх, Пхилиппе; Сикснyс, Виргинијус (2014). „Программабле РНА Схреддинг бy тхе Тyпе III-А ЦРИСПР-Цас Сyстем оф Стрептоцоццус тхермопхилус”. Молецулар Целл. 56 (4): 506—517. дои:10.1016/ј.молцел.2014.09.027. 

Литература уреди

  • D'Алессио Г анд Риордан ЈФ, едс. (1997) Рибонуцлеасес: Струцтурес анд Фунцтионс, Ацадемиц Пресс.
  • Гердес К, Цхристенсен СК анд Лобнер-Олесен А (2005). "Прокарyотиц тоxин-антитоxин стресс респонсе лоци". Нат. Рев. Мицробиол. (3) 371–382.

Спољашње везе уреди

Преузето из „https://sr.wikipedia.org/w/index.php?title=Ribonukleaza&oldid=26782563”