рибонуклеаза | |||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Ustilago sphaerogena Рибонуклеаза U2 с AMP PDB входом 3agn | |||||||||||
Идентификаторы | |||||||||||
Условное обозначение | Рибонуклеаза | ||||||||||
Pfam | PF00545 | ||||||||||
ИнтерПро | IPR000026 | ||||||||||
SCOP2 | 1brn / SCOPe / SUPFAM | ||||||||||
|
Рибонуклеаза (обычно сокращенно РНКаза) - это тип нуклеазы, которая катализирует расщепление РНК на более мелкие компоненты. Рибонуклеазы можно разделить на эндорибонуклеазы и экзорибонуклеазы, и они включают несколько подклассов внутри классов ферментов EC 2.7 (для фосфоролитических ферментов) и 3.1 (для гидролитических ферментов).
Все изученные организмы содержат много РНКаз двух разных классов, что показывает, что деградация РНК - очень древний и важный процесс. Помимо очистки от клеточной РНК, которая больше не требуется, РНКазы играют ключевую роль в созревании всех молекул РНК, как информационных РНК, несущих генетический материал для создания белков, так и некодирующих РНК, которые функционируют в различных клеточных процессах. Кроме того, активные системы деградации РНК являются первой защитой от РНК-вирусов и обеспечивают базовый механизм для более продвинутых клеточных иммунных стратегий, таких как РНКи.
Некоторые клетки также секретируют большое количество неспецифических РНКаз, таких как A и T1. Следовательно, РНКазы чрезвычайно распространены, что приводит к очень короткой продолжительности жизни любой РНК, которая не находится в защищенной среде. Стоит отметить, что все внутриклеточные РНК защищены от активности РНКазы с помощью ряда стратегий, включая 5'-концевое кэппирование, 3'- концевое полиаденилирование, образование дуплекса РНК-РНК и сворачивание внутри белкового комплекса РНК ( рибонуклеопротеиновая частица или РНП)..
Другой механизм защиты - ингибитор рибонуклеазы (RI), который включает относительно большую долю клеточного белка (~ 0,1%) в некоторых типах клеток и который связывается с определенными рибонуклеазами с наивысшим сродством из любого взаимодействия белок-белок ; константа диссоциации для комплекса РИ-РНКазы А является ~ 20 Fm при физиологических условиях. RI используется в большинстве лабораторий, изучающих РНК, для защиты своих образцов от разложения РНКазами окружающей среды.
Подобно рестрикционным ферментам, которые расщепляют высокоспецифичные последовательности двухцепочечной ДНК, недавно были классифицированы различные эндорибонуклеазы, которые распознают и расщепляют специфические последовательности одноцепочечной РНК.
РНКазы играют решающую роль во многих биологических процессах, включая ангиогенез и самонесовместимость у цветковых растений (покрытосеменных). Было показано, что многие токсины стресс-реакции прокариотических токсин-антитоксиновых систем обладают РНКазной активностью и гомологией.
Активный участок выглядит как рифтовая долина, где все остатки активного участка образуют стену и дно долины. рифт очень тонкий, а небольшой субстрат идеально подходит для середины активного центра, что обеспечивает идеальное взаимодействие с остатками. На самом деле он имеет небольшую кривизну по отношению к участку, который также имеет субстрат. Хотя обычно большинство экзо- и эндорибонуклеаз не являются специфическими для секвенирования, недавно была сконструирована система CRISPR / Cas, изначально распознающая и разрезающая ДНК, чтобы расщеплять оцРНК специфичным для последовательности образом.
Экстракции РНК в экспериментах молекулярной биологии значительно усложняется присутствием повсеместно и выносливые рибонуклеазы, разрушающих образцов РНК. Некоторые РНКазы могут быть чрезвычайно выносливыми, и их инактивация затруднительна по сравнению с нейтрализацией ДНКаз. Помимо высвобождаемых клеточных РНКаз, в окружающей среде присутствует несколько РНКаз. РНКазы эволюционировали, чтобы выполнять множество внеклеточных функций у различных организмов. Например, РНКаза 7, член суперсемейства РНКаз А, секретируется кожей человека и служит мощной антипатогенной защитой. В этих секретируемых РНКазах ферментативная активность РНКазы может даже не быть необходимой для ее новой, усиленной функции. Например, иммунные РНКазы действуют, дестабилизируя клеточные мембраны бактерий.