Эндонуклеаза РРНК
| Эндонуклеаза РРНК | |||
|---|---|---|---|
| Идентификаторы | |||
| Номер ЕС. | 3.1.27.10 | ||
| Номер CAS. | 1407-48-3 | ||
| Базы данных | |||
| ИнтЭнк | вид IntEnz | ||
| БРЕНДА | БРЕНДА запись | ||
| Экспаси | Просмотр NiceZyme | ||
| КЕГГ | КЕГГ запись | ||
| МетаЦик | метаболический путь | ||
| ПРЯМОЙ | профиль | ||
| PDB Структуры | RCSB PDB PDBe PDBsum | ||
| |||
Эндонуклеаза рРНК ( EC 3.1.27.10 , альфа-сарцин ) представляет собой фермент [ 1 ] который катализирует гидролиз крысы фосфодиэфирной связи между остатками гуанозина и аденозина одном конкретном положении в 28S рибосом рРНК в . Этот фермент также действует на бактериальную рРНК .
Альфа -сарцин , инактивирующий рибосомы, вырабатываемый плесенью Aspergillus giganteus , расщепляет часть рибосомальной РНК, которая образует малый рибосомальный субстрат. Высокая специфичность альфа-сарцина и эффективность его расщепления являются предметом изучения и также объясняют очень высокий уровень токсичности этого белка. [ 2 ]
Структура
[ редактировать ]Считается, что аминокислота тирозин, обнаруженная в аминокислотной последовательности альфа-сарцина, обеспечивает специфичность связывания альфа-сарцина с рРНК. Именно спиртовая группа, обнаруженная в аминокислоте тирозине, обеспечивает такое связывание. Это было установлено в тестах, в которых удалялась спиртовая группа, заменяя тирозин фенилаланином , и аффинность связывания значительно снижалась. [ 3 ] Участок ДНК, который производит альфа-сарцин, высококонсервативен, как и соответствующая последовательность на целевой рибосоме. Соответствующая последовательность на целевой рибосоме сосредоточена вокруг гуанинового нуклеотида, расположенного на так называемом «мотиве выпуклого G». [ 4 ]
Специфика
[ редактировать ]Альфа-сарцин примечателен своей специфичностью расщепления. Он взаимодействует с одинарной связью в целевой рибосоме и разрывает ее, вызывая инактивацию рибосомы. Рассматриваемая связь представляет собой фосфодиэфирную связь внутри петли сарцин/рицин (SRL) рРНК. Область SRL РНК была названа в честь токсина альфа-сарцина, нацеленного на нее. Целевая связь расположена в тетрапетле GAGA РНК между гуанином и адениновым нуклеотидом. Другие риботоксины также расщепляют РНК рибосом, однако точек расщепления гораздо больше, что указывает на гораздо меньшую специфичность. [ 5 ]
Специфичность альфа-сарцина настолько высока, что альфа-сарцин может распознавать сегмент SRL рибосомы без присутствия остальной части рибосомы. SRL сворачиваются независимо, создавая ту же структуру, что и в рибосоме. Это подтверждает идею о том, что именно сродство альфа-сарцина к этой конкретной области рибосомы заставляет их связываться и реагировать. Ключевым нуклеотидом распознавания на рибосоме является гуаниновый нуклеотид, расположенный на шесть нуклеотидов выше места расщепления (это то же самое, что и вышеупомянутая область «g-выпуклости»). [ 5 ]
Условия реакции
[ редактировать ]К условиям, позволяющим распознавать и расщеплять, относится соленость окружающей среды. С увеличением концентрации соли усиливается конкуренция за альфа-сарцин за достижение «G-выпуклости». [ 5 ] Это происходит из-за электростатических взаимодействий между катионными боковыми цепями аминокислот альфа-сарцина и фосфатами цепи рибосомы. Больше соли мешает этим двум взаимодействиям.
Общая константа скорости реакции расщепления SRL имеет второй порядок (k2/K1/2 108M-1s-1). Это означает, что скорость реакции прямо пропорциональна концентрации реагента в квадрате. Скорость, по-видимому, не зависит от физических шагов, т.е. способность двух молекул найти друг друга в растворе не является фактором, определяющим скорость их реакции. Это определяли путем наблюдения за скоростью реакции при различных вязкостях. Диссоциация продуктов, разделение двух молекул, также не влияет на скорость. Предполагается, что скорость-определяющая стадия расщепления SRL происходит в рамках химического разрыва фосфодиэфирной связи.
Как только альфа-сарцин расщепляет рибосому, полученные части P1 и P2 расщепляются дальше, с особым сродством к сайтам A и G. Однако это более позднее расщепление имеет гораздо более низкую скорость реакции.4 Это еще раз подтверждает представление о том, что альфа-сарцин зависит от складчатой структуры РНК для распознавания и расщепления, но не обязательно от остальной части молекулы. Скорость расщепления развернутой оцРНК, содержащей последовательность GA, в три раза меньше, чем полная и свернутая последовательность SRL.
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Эндо Ю, Цуруги К (июнь 1988 г.). «N-гликозидазная активность РНК А-цепи рицина. Характеристика ферментативной активности А-цепи рицина с рибосомами и с рРНК» . Журнал биологической химии . 263 (18): 8735–9. дои : 10.1016/S0021-9258(18)68367-X . ПМИД 3288622 .
- ^ Мартинес-Руис А., Мартинес дель Посо А., Лакадена Х., Манченьо Х.М., Онадерра М., Лопес-Отин С., Гавиланес Х.Г. (апрель 1998 г.). «Секреция рекомбинантного про- и зрелого грибкового риботоксина альфа-сарцина метилотрофными дрожжами Pichia Pastoris: мотив Lys-Arg необходим для созревания». Экспрессия и очистка белков . 12 (3): 315–22. дои : 10.1006/prep.1997.0846 . ПМИД 9535698 .
- ^ Альварес-Гарсия Э., Гарсиа-Ортега Л., Верден Ю., Брюикс М., Мартинес дель Посо А., Гавиланес Х.Г. (май 2006 г.). «Tyr-48, консервативный остаток риботоксинов, участвует в РНК-деградирующей активности альфа-сарцина». Биологическая химия . 387 (5): 535–41. дои : 10.1515/BC.2006.069 . ПМИД 16740124 .
- ^ Гарсия-Майораль Ф., Гарсиа-Ортега Л., Альварес-Гарсия Э., Брюикс М., Гавиланес Х.Г., дель Посо А.М. (декабрь 2005 г.). «Моделирование высокоспецифичного распознавания рибосом риботоксинами». Письма ФЭБС . 579 (30): 6859–64. дои : 10.1016/j.febslet.2005.11.027 . ПМИД 16337202 .
- ^ Jump up to: а б с Коренных А.В., Плантинга М.Дж., Коррелл К.С., Пиччирилли Дж.А. (ноябрь 2007 г.). «Связь между распознаванием субстрата и катализом во время расщепления РНК петли сарцина/рицина рестриктоцином». Биохимия . 46 (44): 12744–56. дои : 10.1021/bi700931y . ПМИД 17929942 .
Внешние ссылки
[ редактировать ]- РРНК + эндонуклеаза в Национальной медицинской библиотеке США по медицинским предметным рубрикам (MeSH)
