Ribonucleaze

Ribonucleaze (RNase, ing.  Ribonuclease, RNase ) - enzime - nucleaze care catalizează degradarea ARN . Ribonucleazele sunt clasificate în endoribonucleaze și exoribonucleaze. Ribonucleazele includ unele subclase ale EC 2.7 și EC 3.1.

Funcții

Ribonucleazele de diferite clase se găsesc în toate organismele vii. Acest lucru indică faptul că clivajul ARN este un proces străvechi și foarte important. Ribonucleazele joacă un rol important în maturarea moleculelor de ARN de toate tipurile, și în special ARNm și ARN-urile necodificante . Sistemul de degradare a ARN este, de asemenea, prima linie de apărare împotriva virusurilor ARN, precum și a sistemelor de imunitate celulară mai subtile, cum ar fi interferența ARN .

Unele endoribonucleaze recunosc și taie anumite secvențe de nucleotide de ARN monocatenar, proprietăți similare au enzime de restricție  - nucleaze care taie ADN-ul dublu catenar.

Ribonucleazele joacă un rol cheie în multe procese biologice, cum ar fi angiogeneza , și provoacă, de asemenea, imposibilitatea autopolenizării la unele plante cu flori.

Clasificare

Principalele tipuri de endoribonucleaze

• RNaza A ( EC 3.1.27.5 ) este utilizată pe scară largă în laboratoarele biochimice. De exemplu, ribonucleaza A din pancreasul bovin ( PDB 2AAS ) este una dintre cele mai utilizate enzime în practica de laborator. Este specific pentru ARN monocatenar, taie capătul 3’ al nucleotidelor citidil și uridil nepereche, lăsând un produs 3’-fosforilat sub forma unui monofosfat 2’,3’-ciclic.
• RNaza H ( EC 3.1.26.4 ) - scindează ARN, care este sub forma unui heteroduplex ARN/ADN. Sub acțiunea ribonucleazei H se formează ADN monocatenar. Ribonucleaza H este o endonuclează nespecifică și catalizează scindarea ARN-ului prin mecanismul hidrolizei în prezența unui ion metalic divalent legat. Ca rezultat al activității ribonucleazei H, se formează un produs 5’-fosforilat.
• RNaza I taie capătul 3’ al ARN-urilor monocatenar, la toate legăturile nucleotide-nucleotide, lăsând o grupare hidroxil la capătul 5’ și un fosfat la capătul 3’, prin starea de tranziție sub formă de 2’, 3'-monofosfat ciclic.
• RNaza III ( EC 3.1.26.3 ) este o ribonuclează care taie ARN-ul ribozomal 16S și 23S din produsul de transcripție al operonului policistronic al ARN-ului ribozomal la procariote. RNaza III scindează ARN-urile dublu-catenar, taie pre - miARN -urile în locuri specifice, formând microARN-uri mai scurte și, astfel, participă la reglarea duratei de viață a ARNm.
• RNaza L este o nuclează  indusă de interferoncare, după inducție, scindează tot ARN-ul din celulă.
• RNaza P ( EC 3.1.26.5 ) este o ribozimă  - o moleculă de ARN cu proprietăți catalitice, participă la metabolismul ARN-urilor de transfer [1] .
• RNase PhyM este specifică pentru ARN monocatenar, taie capătul 3’ al nucleotidelor adenil și uridil nepereche.
• RNaza T1 ( EC 3.1.27.3 ) este specifică ARN-ului monocatenar, taie capătul 3’ al nucleotidelor guanil nepereche.
• RNaza T2 ( EC 3.1.27.1 ) este specifică ARN-ului monocatenar, taie capătul 3’ la toate bazele azotate, dar în principal la bazele adenil.
• RNaza U2 ( EC 3.1.27.4 ) este specifică pentru ARN monocatenar, tăiat la capătul 3’ al bazelor adenil nepereche.
• RNaza V1 ( EC 3.1.27.8 ) este nespecifică de secvență pentru ARN-ul dublu catenar, taie orice nucleotide pereche.
• RNază V ( EC 3.1.27.8 )

Principalele tipuri de exoribonucleaze

• Polinucleotid fosforilaza ( EC 2.7.7.8 ) are atât activitate exonuclează, cât și activitate nucleotidă transferază.
• RNaza PH ( EC 2.7.7.56 ) are activitate atât exonuclează, cât și nucleotidă transferază.
• RNaza II scindează ARN-ul monocatenar în direcția 3’-5’.
• RNaza R este un om apropiat al RNazei II; cu toate acestea, spre deosebire de RNaza II, scindează ARN-ul cu structuri secundare fără participarea factorilor auxiliari.
• RNaza D ( EC 3.1.13.5 ) scindează pre-ARNt în direcţia 3'-5'.
• RNaza T  este principala enzimă pentru maturarea ARN-urilor stabile în direcția 3’-5’.
• Oligoribonucleaza ( EC 3.1.13.3 ) scindează oligonucleotidele scurte la mononucleotide.
• Exoribonucleaza I ( EC 3.1.11.1 ) scindează ARN-urile monocatenar în direcția de la capătul 5’ la capătul 3’, găsit doar la eucariote.
• Exoribonucleaza II ( EC 3.1.13.1 ) este un omolog apropiat al exoribonucleazei I.

Link -uri

• Baza de date de enzime IUBMB pentru CF 3.1
• Baza de date integrată a enzimelor pentru EC 3.1

Note

1. ↑ J. Holzmann, P. Frank, E. Löffler, K. Bennett, C. Gerner și W. Rossmanith. RNase P fără ARN: Identificarea și reconstituirea funcțională a enzimei de procesare a ARNt mitocondrial uman  (engleză)  // Cell  : journal. - Cell Press , 2008. - Nr. 135 . - P. 462-474 . - doi : 10.1016/j.cell.2008.09.013 .

Literatură

• D'Alessio G și Riordan JF, eds. (1997) Ribonucleazele: Structuri și Funcții , Academic Press.
• Gerdes K, Christensen SK și Lobner-Olesen A (2005). „Loci de răspuns la stres toxină-antitoxină procariotă”. Nat. Rev. microbiol. (3): 371-382.

Dicționare și enciclopedii	Mare catalană Mare norvegian Britannica (online) Brockhaus Brockhaus