Ribonukleazni inhibitor

Ribonukleazni inhibitor (RI) je veliki (~450 ostataka, ~49 kDa), kiseli (pI ~4.7), protein ponavljanja bogatih leucinom, koji formira ekstremno čvrste komplekse sa pojedinim ribonukleazama. On je jedan od glavnih ćelijskih proteina. On sačinjava ~0.1% svih ćelijskih proteina po težini, i ima važnu ulogu u regulisanju životnog veka RNK.[2]

Ponavljanje bogato leucinom
2bnh topview.png
Pogled od gore na svinjski ribonukleazni inhibitor, prikazuje njegov oblik potkovice.[1] Spoljašnji sloj se sastoji od α-heliksa, a unutrašnji od paralelni β-lanaca. Unutrašnji i spoljašnji prečnik su oko 2.1 nm i 6.7 nm, respektivno.
Identifikatori
SimbolLRR_1
PfamPF00560
Pfam klanCL0022
InterProIPR003590
SMARTSM00368
SCOP1bnh
SUPERFAMILY1bnh

RI ima iznenađujućie visok sadržaj cisteina (~6.5%, cf. 1.7% za tipične proteine) i senzitivan je na oksidaciju. RI je isto tako bogat leucinom (21.5%, u poređenju sa 9% kod tipičnih proteina) i ima proporcionalno niži udeo drugih hidrofobnih ostataka, posebno valina, izoleucina, metionina, tirozina, i fenilalanina.

StrukturaУреди

 
Bočni pogled na svinjski ribonukleazni inhibitor;[1] boje trake idu od plave (N-terminus) do crvene (C-terminus).

RI je klasični protein ponavljanja bogatog leucinom, koji se sastoji od naizmeničnih α-heliksa i β-lanaca duž svoje osnove. Ovi elementi sekundarne strukture su omotani u zakrivljeni, desnoruki solenoid koji podseća na potkovicu. Paralelni β-lanci i α-heliksi formiraju unutrašnji i spoljašnji zid potkovice, respektivno. Struktura je stabilizovana unutrašnjim asparaginima u bazi svakog zaokreta, kad lanac prelazi iz α-heliksa u β-ravan. αβ motiv sa 28 do 29 ostataka se alternativno ponavlja, efektivno formirajući 57-ostataka dugu jedinicu koja korespondira svojoj genetičkoj strukturi (svaki ekson kodira 57-ostataka dugu jedinicu).

Vezivanje za ribonukleazeУреди

 
Kompleks heterotrimera ljudkse ribonukleaze I (žuta) i inhibitora (ljubičasti heliksi).

Afinitet RI za ribonukleaze je jedan od najviših među poznatim protein-protein interakcijama; konstanta disocijacije kompleksa RI-RNaze A je femtomolarnog (fM) reda veličine pod fiziološkim uslovima, dok je Kd vrednost za kompleks RI-angiogenin manja 1 fM. Uprkos visokog afiniteta, RI može da veže širok opseg RNaza A, mada one imaju relativno nizak indentitet sekvenci. Rezultati biohemijskih studija i razmatranja kristalografskih struktura kompleksa RI-RNaze A ukazuju na činjenicu da su interakcije prevashodno elektrostatičke prirode, kao i da postoje znatne zaklonjene površine.[3][4] RI afinitet za ribonukleaze je važan, pošto mnoge ribonukleaze proizvode citotoksične i citostatičke efekte koji su u dobroj korelaciji sa njihovom sposobnosti vezivanja RI.[5]

Ribonukleazni inhibitori sisara nemaju sposobnost vezivanja pojedinih članova pankreasnih ribonukleaza iz drugih vrsta. Specifično, na amfibijske RNaze, kao što su ranpirnaza i amfinaza iz severnih leopardskih žaba, ne utiču RI sisara i uočeno je da one manifestuju diferencijalnu citotoksičnost za ćelije raka.[6]

ReferenceУреди

  1. 1,0 1,1 PDB: 2BNH​; Kobe B, Deisenhofer J (1993). „Crystal structure of porcine ribonuclease inhibitor, a protein with leucine-rich repeats”. Nature. 366 (6457): 751—6. PMID 8264799. doi:10.1038/366751a0. 
  2. ^ Shapiro R (2001). „Cytoplasmic ribonuclease inhibitor”. Methods in Enzymology. 341: 611—28. PMID 11582809. doi:10.1016/S0076-6879(01)41180-3. 
  3. ^ Lee FS, Shapiro R, Vallee BL (1989). „Tight-binding inhibition of angiogenin and ribonuclease A by placental ribonuclease inhibitor”. Biochemistry. 28 (1): 225—30. PMID 2706246. doi:10.1021/bi00427a031. 
  4. ^ Papageorgiou AC, Shapiro R, Acharya KR (1997). „Molecular recognition of human angiogenin by placental ribonuclease inhibitor--an X-ray crystallographic study at 2.0 A resolution”. The EMBO Journal. 16 (17): 5162—77. PMC 1170149 . PMID 9311977. doi:10.1093/emboj/16.17.5162. 
  5. ^ Makarov AA, Ilinskaya ON (2003). „Cytotoxic ribonucleases: molecular weapons and their targets”. FEBS Letters. 540 (1-3): 15—20. PMID 12681476. doi:10.1016/s0014-5793(03)00225-4. 
  6. ^ Ardelt W, Shogen K, Darzynkiewicz Z (2008). „Onconase and amphinase, the antitumor ribonucleases from Rana pipiens oocytes”. Current Pharmaceutical Biotechnology. 9 (3): 215—25. PMC 2586917 . PMID 18673287. doi:10.2174/138920108784567245. 

LiteraturaУреди