Ribonucleaza
Ribonucleaza
Ustilago sphaerogena ribonuclează U2 ( PDB 3AGN )
| Pfam | PF00545 |
|---|---|
| InterPro | IPR000026 |
| SCOP | 1brn |
| SUPERFAMILIE | 1brn |
O ribonuclează (sau ARNază sau RNază ) este o nuclează care catalizează descompunerea ARN - ului în bucăți mai mici. Ribonucleazele sunt împărțite în endoribonucleaze și exoribonucleaze și sunt împărțite în mai multe subclase din nomenclatura CE a enzimelor: EC 2.7 pentru fosfotransferaze și EC 3.1 pentru hidrolaze .
Funcţie
Toate organismele studiate conțin numeroase ribonucleaze de diferite clase, ceea ce arată că degradarea ARN este un proces foarte vechi și important. Curățătorii ARN-urilor care nu mai sunt necesare, ribonucleazele joacă un rol cheie în maturarea tuturor moleculelor de ARN, atât ARN-uri mesagere care transportă materialul genetic pentru producerea proteinelor, cât și ARN-urile necodificatoare găsite în diferite procese celulare. În plus, sistemele active de degradare a ARN sunt un prim mijloc de apărare împotriva virusurilor ARN și fac posibilă furnizarea unor mecanisme imune celulare mai avansate, cum ar fi cele găsite cu ARNi .
Unele celule secretă, de asemenea, cantități abundente de ribonucleaze nespecifice, cum ar fi ARN-urile A și T1 . Ribonucleazele sunt, prin urmare, enzime foarte abundente, de unde și speranța de viață foarte scurtă pentru un ARN care nu se află într-un mediu protejat. Toți ARN-urile intracelulare sunt protejate de activitatea RNazei printr-o serie de strategii, cum ar fi capacul 5 ' , poliadenilarea capătului 3' al ARN și adăugarea de proteine care formează complexe ARN-proteine. Numite ribonucleoproteine sau mai simplu RNP.
Un alt mijloc de protejare a ARN-urilor este existența unui inhibitor al ribonucleazei (RI), care alcătuiește un procent relativ mare de proteine celulare - în jur de 0,1% - în unele tipuri de celule și care se leagă de anumite ribonucleaze cu afinitate mult mai mare decât orice proteină - interacțiunea proteică, constanta de disociere pentru complexul RI-RNase este de aproximativ 20 femtoMoli în condiții fiziologice. RI este utilizat în majoritatea laboratoarelor care studiază ARN pentru a-și proteja probele de degradare prin ribonucleaze din jur.
Similar cu enzimele de restricție, care scindează în mod specific secvențele de ADN dublu catenar, au fost găsite și clasificate o serie de endoribonucleaze care sunt capabile să recunoască și să scindeze anumite secvențe de ARN monocatenare.
Ribonucleazele joacă un rol critic în multe procese biologice, cum ar fi angiogeneza și auto-incompatibilitatea la plantele cu flori ( angiosperme ). Ribonucleazelor par să intervină în toxina -antitoxin sistemele responsabile pentru stabilitatea a plasmidei loci și ca elemente de răspuns de stres, atunci când apar pe cromozomi .
Clasificare
Principalele tipuri de endoribonucleaze
- EC : RNaza A este o ribonuclează utilizată în mod obișnuit în cercetare. RNaza A (de exemplu, ribonucleaza pancreatică bovină A: PDB 2aas) este una dintre cele mai robuste enzime utilizate în mod obișnuit în laborator. O metodă de izolare este fierberea unui extract de celule brute din pancreasul bovin până când toate enzimele, altele decât ribonucleaza A, sunt denaturate. Acționează în mod specific asupra ARN-urilor monocatenare. Se atașează la capătul 3 'al lanțurilor terminate de o moleculă C sau U ciudată, eliberând un reziduu 3'-fosforilat prin intermediarul unui monofosfat ciclic 2', 3 '.
- EC : RNaza H este o ribonuclează care clivează lanțul ARN de la capătul 3 'al duplexurilor ADN / ARN eliberând ADN monocatenar. RNaza H este o endonuclează nespecifică , care catalizează scindarea ARN - ului printr - o reacție de hidroliză. RNase H eliberează produse 5'-fosforilate.
- Numărul CE 3.1.?: RNaza I scindează capătul 3 'al unui ARN monocatenar eliberând un nucleotid 5' hidroxil, 3 'fosfat, printr-un monofosfat 2'-3'-ciclic.
- CE : RNaza III este un tip de ribonuclează care clivează precursorul RNAs ribozomale (16s și 23S ARNr) de la ARN transcris din procariote operons . Degradează ARN bicatenar (dsRNS) -
- Numărul CE 3.1.?: RNaza L este o nuclează indusă de interferon care, atunci când este activată, distruge tot ARN-ul din celule.
- EC : RNase P este un tip unic de ribonuclează. Elimină segmentul 5 'al precursorului ARNt . Această enzimă este o ribonucleoproteină, alcătuită dintr-o proteină și un ARN, numit uneori ARN M1. Acest enzim ARN este un ribozim . Partea proteică a enzimei nu este esențială pentru puterea catalitică a ribonucleazelor P ale procariotelor ; este esențial pentru ribonucleazele P ale eucariotelor și arheobacteriilor , dar rolul său s-ar limita la menținerea ARN-ului catalitic într-o conformație care îi permite să fie activ ca fosfodiesterază. Cu toate acestea, o anumită formă de RNază P, o proteină care nu posedă ARN, a fost descoperită în mitocondriile umane [1] și în diferitele compartimente în care are loc expresia genelor la plantele terestre.
- Numărul CE 3.1.?: RNase PhyM este specific pentru ARN-urile monocatenare. Se atașează la capătul 3 'al resturilor impare A și U.
- CE : T1 este specifică pentru ARN-urile monocatenare. Se atașează la capătul 3“al resturilor impare G .
- CE : T2 este specifică pentru ARN-urile monocatenare. Se atașează la capătul 3 'al celor 4 reziduuri, dar de preferință la capătul 3' al lui As .
- EC : RNase U2 este specifică pentru ARN-urile monocatenare. Se atașează 3'-impare La sfârșitul reziduurilor.
- EC : RNaza V1 este specifică pentru ARN-urile dublu catenare. Se atașează la ambele capete ale lanțului.
- EC : RNase V
Vezi și tu
- Pirocarbonat de etil (DEPC) , un inhibitor al ribonucleazei
- Ribonucleaza i-a permis lui Christian Boehmer Anfinsen să coreleze direct structura primară a proteinelor cu structura terțiară (pentru proteinele mici)
- Deoxiribonuclează