✖


Jump to content

Дезоксирибозим

Дезоксирибозимы , также называемые ферментами ДНК , ДНКзимами или каталитической ДНК , представляют собой ДНК- олигонуклеотиды , которые способны выполнять специфическую химическую реакцию , часто, но не всегда, каталитическую . Это похоже на действие других биологических ферментов , таких как белки или рибозимы (ферменты, состоящие из РНК ). [1] Однако, в отличие от обилия белковых ферментов в биологических системах и открытия биологических рибозимов в 1980-х гг. [2] [3] имеется лишь мало доказательств существования природных дезоксирибозимов. [4] [5] Дезоксирибозимы не следует путать с аптамерами ДНК , которые представляют собой олигонуклеотиды, избирательно связывающие целевой лиганд , но не катализирующие последующую химическую реакцию.

За исключением рибозимов, молекулы нуклеиновых кислот внутри клеток в первую очередь служат хранилищем генетической информации благодаря своей способности образовывать комплементарные пары оснований , что позволяет с высокой точностью копировать и передавать генетическую информацию. Напротив, молекулы нуклеиновых кислот более ограничены в своей каталитической способности, по сравнению с белковыми ферментами, всего тремя типами взаимодействий: водородными связями , укладкой пи и координацией ионов металлов . Это связано с ограниченным числом функциональных групп : мономеров нуклеиновых кислот в то время как белки построены из до двадцати различных аминокислот с различными функциональными группами, нуклеиновые кислоты построены всего из четырех химически сходных нуклеиновых оснований . Кроме того, в ДНК отсутствует 2'- гидроксильная группа, обнаруженная в РНК, что ограничивает каталитическую активность дезоксирибозимов даже по сравнению с рибозимами. [6]

Помимо присущей ДНК неполноценной каталитической активности, очевидное отсутствие встречающихся в природе дезоксирибозимов также может быть связано с преимущественно двухцепочечной конформацией ДНК в биологических системах, которая ограничивает ее физическую гибкость и способность образовывать третичные структуры . резко ограничить способность двухцепочечной ДНК действовать как катализатор; [6] хотя есть несколько известных примеров биологической одноцепочечной ДНК, таких как многокопийная одноцепочечная ДНК (мсДНК), некоторые вирусные геномы и репликационная вилка, образующаяся во время репликации ДНК. Дальнейшие структурные различия между ДНК и РНК могут также играть роль в отсутствии биологических дезоксирибозимов, таких как дополнительная метильная в основании ДНК группа тимидина по сравнению с основанием РНК урацилом или тенденция ДНК принимать спираль B-формы, в то время как РНК имеет тенденцию принимать спираль А-образной формы . [1] Однако также было показано, что ДНК может образовывать структуры, которые не может образовывать РНК, что позволяет предположить, что, хотя существуют различия в структурах, которые каждая из них может формировать, ни одна из них по своей природе не является более или менее каталитической из-за возможных структурных мотивов. [1]

В 2021 году была выпущена база данных DNAmoreDB для каталогизации известных дезоксирибозимов. [7]

Типы

[ редактировать ]

Рибонуклеазы

[ редактировать ]
Трансформа (две отдельные цепи) ДНКзима 17E. Большинство рибонуклеазных ДНКзимов имеют схожую форму, состоящую из отдельной цепи фермента ( синяя / голубая ) и цепи субстрата ( черная ). Два плеча комплементарных оснований обрамляют каталитическое ядро ​​( голубой ) на цепи фермента и одиночный рибонуклеотид ( красный ) на цепи субстрата. Стрелкой показано место расщепления рибонуклеотида.

Наиболее распространенным классом дезоксирибозимов являются рибонуклеазы , которые катализируют расщепление рибонуклеотид - фосфодиэфирной связи посредством реакции переэтерификации , образуя 2'3'-циклический фосфатный конец и 5'- гидроксильный конец. [6] [8] Рибонуклеазные дезоксирибозимы обычно подвергаются селекции в виде длинных одноцепочечных олигонуклеотидов, которые содержат одно рибонуклеотидное основание, действующее в качестве сайта расщепления. После секвенирования эту одноцепочечную «цис»-форму дезоксирибозима можно преобразовать в двухцепочечную «транс»-форму путем разделения субстратного домена (содержащего сайт расщепления рибонуклеотида) и ферментного домена (содержащего каталитическое ядро). на отдельные цепи, которые могут гибридизоваться посредством двух фланкирующих плеч, состоящих из комплементарных пар оснований .

Первым известным дезоксирибозимом была рибонуклеаза, открытая в 1994 году Рональдом Брейкером , когда он работал научным сотрудником в лаборатории Джеральда Джойса в Исследовательском институте Скриппса . [9] Этот дезоксирибозим, позже названный GR-5, [10] катализирует Pb 2+ -зависимое расщепление одного рибонуклеотида фосфоэфира со скоростью более чем в 100 раз по сравнению с некатализируемой реакцией. [9] дополнительные дезоксирибозимы, расщепляющие РНК, которые включают в себя различные кофакторы Впоследствии были разработаны металлов, в том числе Mg 2+ -зависимый Е2 дезоксирибозим [11] и Ка 2+ -зависимый дезоксирибозим Mg5. [12] Эти первые дезоксирибозимы были неспособны катализировать полную цепь субстрата РНК, но путем включения полной цепи субстрата РНК в процесс отбора можно было использовать дезоксирибозимы, которые функционировали с субстратами, состоящими либо из полной РНК, либо полной ДНК с одним основанием РНК. . [13] Первые из этих более универсальных дезоксирибозимов, 8–17 и 10–23, в настоящее время являются наиболее широко изученными дезоксирибозимами. Фактически, было обнаружено, что многие впоследствии открытые дезоксирибозимы содержат тот же мотив каталитического ядра, что и 8–17, включая ранее открытый Mg5, что позволяет предположить, что этот мотив представляет собой «простейшее решение проблемы расщепления РНК». [8] [14] ДНКзим 10-23 содержит каталитическое ядро ​​из 15 нуклеотидов, окруженное двумя доменами распознавания субстрата. Этот ДНКзим эффективно расщепляет комплементарные РНК специфичным для последовательности образом между неспаренным пурином и парным пиримидином. ДНКзимы, нацеленные на AU или GU, по сравнению с GC или AC, более эффективны. Кроме того, было показано, что скорость расщепления РНК увеличивается после введения интеркалаторов или замены дезоксигуанина на дезоксиинозин в месте соединения каталитической петли. В частности, добавление 2'-O-метильных модификаций к катализатору значительно увеличивает скорость расщепления как in vitro, так и in vivo. [15] Кроме того, недавние исследования были сосредоточены на выяснении их кинетики, чтобы лучше понять их эффективность. [16] Другими известными дезоксирибозимрибонуклеазами являются те, которые обладают высокой селективностью в отношении определенного кофактора. К этой группе относятся металлселективные дезоксирибозимы, такие как Pb. 2+ -специфический 17Е, [17] УО 2 2+ -специфический 39Е, [18] и На + -специфический А43. [19] Первая кристаллическая структура ДНКзима была обнаружена в 2016 году. [20] [21] В 2018 году были описаны 10–23 ДНКзима на основе ядра и соответствующие MNAзимы, которые катализируют реакции при температуре окружающей среды. [22] и открытые двери для использования этих ферментов на основе нуклеиновых кислот для многих других применений без необходимости нагревания.

Молекула ДНК с последовательностью 5'-GGAGAACGCGAGGCAAGGCTGGGAGAAATGTGGATCACGATT-3' действует как дезоксирибозим, который использует свет для восстановления димера тимина , используя серотонин в качестве кофактора . [23]

РНК-лигазы

[ редактировать ]

Особый интерес представляют ДНК- лигазы . [6] Эти молекулы продемонстрировали замечательную хемоселективность в реакциях ветвления РНК. Хотя каждая повторяющаяся единица в цепи РНК имеет свободную гидроксильную группу, ДНК-лигаза использует только одну из них в качестве отправной точки ветвления. Этого невозможно сделать с помощью традиционной органической химии .

Другие реакции

[ редактировать ]

С тех пор были разработаны многие другие дезоксирибозимы, которые катализируют фосфорилирование ДНК, аденилирование ДНК , дегликозилирование ДНК , порфирина металлирование , димера тимина . фотореверсию [24] и расщепление ДНК.

Методы

[ редактировать ]
Основная статья: Систематическая эволюция лигандов путем экспоненциального обогащения

in vitro отбор

[ редактировать ]

Поскольку не существует известных природных дезоксирибозимов, большинство известных последовательностей дезоксирибозимов были обнаружены с помощью высокопроизводительного метода селекции in vitro , аналогичного SELEX . [25] [26] В отборе in vitro используется «пул» большого количества случайных последовательностей ДНК (обычно 10). 14 –10 15 уникальные нити), которые можно проверить на специфическую каталитическую активность. Пул синтезируется посредством твердофазного синтеза, так что каждая цепь имеет две константные области ( сайты связывания праймера для ПЦР-амплификации), фланкирующие случайную область определенной длины, обычно длиной 25–50 оснований. Таким образом, общее количество уникальных нитей, называемое пространством последовательностей, равно 4. Н где N обозначает количество оснований в случайной области. Потому что 4 25 ≈ 10 15 , нет практической причины выбирать случайные области длиной менее 25 оснований, а превышение этого количества оснований означает, что все пространство последовательностей не может быть исследовано. Однако, поскольку в пространстве последовательностей, вероятно, существует много потенциальных кандидатов для данной каталитической реакции, случайные области с числом 50 и даже выше успешно дают каталитические дезоксирибозимы. [26]

Пул сначала подвергается этапу отбора, во время которого каталитические цепи отделяются от некаталитических цепей. Точный метод разделения будет зависеть от катализируемой реакции. Например, на этапе разделения расщепления рибонуклеотида часто используется аффинная хроматография , при которой биологическая метка , прикрепленная к каждой цепи ДНК, удаляется из любых каталитически активных цепей посредством расщепления рибонуклеотидного основания. Это позволяет разделить каталитические нити с помощью колонки, которая специфически связывает метку, поскольку неактивные нити останутся связанными со колонкой, в то время как активные нити (которые больше не обладают меткой) проходят через нее. Обычно для этого используют биотиновую метку со колонкой аффинности стрептавидина . [25] [26] Также можно использовать разделение на основе гель-электрофореза , при котором изменение молекулярной массы цепей в результате реакции расщепления достаточно, чтобы вызвать сдвиг местоположения реакционноспособных цепей в геле. [26] После этапа отбора реактивный пул амплифицируется с помощью полимеразной цепной реакции (ПЦР) для регенерации и амплификации реактивных цепей, и процесс повторяется до тех пор, пока не будет получен пул достаточной реактивности. Требуется несколько раундов отбора, поскольку некоторые некаталитические цепи неизбежно пройдут через любой одиночный этап отбора. Обычно для однозначной каталитической активности требуется 4–10 раундов. [8] хотя для более строгих каталитических условий часто необходимо большее количество раундов. После достаточного количества раундов окончательный пул секвенируется, и отдельные цепи проверяются на их каталитическую активность. [26] Динамику пула можно описать с помощью математического моделирования. [27] который показывает, как олигонуклеотиды подвергаются конкурентному связыванию с мишенями и как можно улучшить результат эволюции за счет точной настройки параметров.

Дезоксирибозимы, полученные путем селекции in vitro, будут оптимизированы с учетом условий селекции, таких как концентрация соли , pH и наличие кофакторов . Из-за этого каталитическая активность только в присутствии специфических кофакторов или других условий может быть достигнута с использованием стадий положительной селекции, а также стадий отрицательной селекции против других нежелательных условий.

in vitro эволюция

[ редактировать ]

Похожий метод получения новых дезоксирибозимов – эволюция in vitro . Хотя этот термин часто используется взаимозаменяемо с отбором in vitro , эволюция in vitro более уместно относится к несколько иной процедуре, в которой исходный пул олигонуклеотидов генетически изменяется в последующих раундах посредством генетической рекомбинации или посредством точковых мутаций . [25] [26] Для точечных мутаций пул можно амплифицировать с помощью ПЦР, подверженной ошибкам, для получения множества различных цепочек различных случайных одиночных мутаций. Как и в случае селекции in vitro , эволюционировавшие цепи с повышенной активностью будут иметь тенденцию доминировать в пуле после нескольких этапов селекции, и как только будет достигнута достаточная каталитическая активность, пул можно будет секвенировать для выявления наиболее активных цепей.

Первоначальный пул для эволюции in vitro может быть получен из суженного подмножества пространства последовательностей, например, из определенного раунда эксперимента по селекции in vitro , который иногда также называют повторной селекцией in vitro . [26] Исходный пул также может быть получен в результате амплификации одной цепи олигонуклеотида. В качестве примера последнего исследования можно привести недавнее исследование, показавшее, что функциональный дезоксирибозим может быть выбран путем эволюции in vitro цепи-предшественника некаталитического олигонуклеотида. Произвольно выбранный фрагмент ДНК, полученный из транскрипта мРНК бычьего сывороточного альбумина, был получен посредством случайных точечных мутаций в течение 25 раундов селекции. Благодаря глубокому секвенированию различных поколений пулов можно было проследить эволюцию наиболее каталитической цепи дезоксирибозима посредством каждой последующей одиночной мутации. [28] Эта первая успешная эволюция каталитической ДНК из некаталитического предшественника может поддержать гипотезу мира РНК . В другом недавнем исследовании рибозим РНК-лигазы был преобразован в дезоксирибозим в результате эволюции in vitro неактивного дезоксирибоаналога рибозима. Новый дезоксирибозим РНК-лигазы содержал всего двенадцать точечных мутаций, две из которых не влияли на активность, и имел каталитическую эффективность примерно 1/10 от исходного рибозима, хотя исследователи предположили, что активность можно было еще больше увеличить за счет дальнейшего отбора. [29] Это первое доказательство передачи функций между различными нуклеиновыми кислотами может обеспечить поддержку различных гипотез мира пре-РНК .

«Истинный» катализ?

[ редактировать ]

Поскольку большинство дезоксирибозимов страдают от ингибирования продукта и, таким образом, демонстрируют поведение с однократным оборотом , иногда утверждают, что дезоксирибозимы не проявляют «истинного» каталитического поведения, поскольку они не могут подвергаться катализу с множественным оборотом, как большинство биологических ферментов . Однако общее определение катализатора требует только того, чтобы вещество увеличивало скорость химической не реакции, расходуясь при этом в ходе реакции (т. е. оно не подвергается постоянным химическим изменениям и может быть переработано). Таким образом, по этому определению однооборотные дезоксирибозимы действительно являются катализаторами. [6] Более того, многие эндогенные ферменты (как белки, так и рибозимы ) также демонстрируют поведение с одним оборотом. [6] поэтому исключение дезоксирибозимов из ранга «катализаторов» только потому, что они не обладают многооборотным поведением, кажется неоправданным.

Приложения

[ редактировать ]

Хотя ферменты РНК были открыты раньше ферментов ДНК, последние имеют некоторые явные преимущества. ДНК более рентабельна , и ДНК можно получить с более длинной последовательностью и с более высокой чистотой при твердофазном синтезе . [30] Несколько исследований показали использование ДНКзимов для ингибирования репликации вирусов гриппа А и В в клетках-хозяевах. [31] [32] [33] [34] [35] [36] Также было показано, что ДНКзимы ингибируют репликацию коронавируса SARS (SARS-CoV). [36] Респираторно-синцитиальный вирус (РСВ), [36] риновирус человека 14 [37] и ВГС [38]

Клинические испытания лекарств

[ редактировать ]

Астма характеризуется воспалением, вызванным эозинофилами, мотивируемым Т-хелперами 2 типа (Th2). Воздействуя на фактор транскрипции GATA3 пути Th2 с помощью ДНКзима, можно нейтрализовать воспаление. Была оценена безопасность и эффективность SB010, нового ДНКзима 10-23, и было обнаружено, что он обладает способностью расщеплять и инактивировать информационную РНК GATA3 в клинических испытаниях фазы IIa. Лечение SB010 значительно компенсировало как поздние, так и ранние астматические реакции после обострения аллергена у пациентов мужского пола с аллергической астмой. [39] Фактор транскрипции GATA-3 также является интересной мишенью препарата ДНКзима для местного применения SB012 для новой терапевтической стратегии при язвенном колите (ЯК). ЯК — идиопатическое воспалительное заболевание кишечника, характеризующееся хронически рецидивирующим воспалением желудочно-кишечного тракта и характеризующееся поверхностным, продолжительным воспалением слизистой оболочки с преимущественным поражением толстой кишки. Пациенты, которые не реагируют эффективно на текущие стратегии лечения ЯК, имеют серьезные недостатки, один из которых может привести к колоректальной хирургии и серьезно ухудшить качество жизни. Таким образом, пациенты с умеренным или тяжелым ЯК могут получить значительную пользу от этих новых терапевтических альтернатив, из которых SB012 находится на I фазе клинических испытаний. [40] Атопический дерматит (АД) — хроническое воспалительное заболевание кожи, при котором у пациентов наблюдается экзема, часто сильный зуд на пораженной коже, а также осложнения и вторичные инфекции. AD возникает в результате усиления Th2-модифицированных иммунных ответов, поэтому новый подход к AD с использованием ДНКзимов, нацеленных на GATA-3, является вероятным вариантом лечения. ДНКзим SB011 для местного применения в настоящее время находится на стадии II клинических испытаний. [41] Также продолжаются исследования ДНКзимов для лечения рака. Разработка ДНКзима 10-23, который может блокировать экспрессию IGF-I (инсулиноподобного фактора роста I, способствующего нормальному росту клеток, а также онкогенезу) путем воздействия на его мРНК, может быть полезна для блокирования секреции IGF-I. Я из первичных клеток простаты, в конечном счете, подавляет развитие опухоли простаты. Кроме того, при таком лечении ожидается, что метастазы в печени также будут ингибироваться за счет ингибирования IGF-I в печени (основной источник сывороточного IGF-I). [15]

Датчики

[ редактировать ]

ДНКзимы нашли практическое применение в металлических биосенсорах. [42] [43] Биосенсор на основе ДНКзима для ионов свинца использовался для обнаружения ионов свинца в воде в государственных школах Сент-Пола в Миннесоте. [44] Кроме того, ДНКзимы использовались в сочетании с аптамерами и биорецепторами нуклеиновых кислот для разработки мультиплексного биоанализа. [45]

Асимметричный синтез

[ редактировать ]

Хиральность — еще одно свойство, которое может использовать ДНКзим. ДНК встречается в природе в виде правосторонней двойной спирали, и при асимметричном синтезе хиральный катализатор является ценным инструментом в синтезе хиральных молекул из ахирального источника. В одной заявке искусственный ДНК-катализатор был приготовлен путем присоединения к нему иона меди через спейсер. [46] Комплекс медь-ДНК катализирует реакцию Дильса-Альдера в воде между циклопентадиеном и азахалконом. Было обнаружено, что продукты реакции (эндо и экзо) присутствуют в энантиомерном избытке 50%. Позже было обнаружено, что может быть индуцирован энантиомерный избыток 99% и что как скорость, так и энантиоселективность связаны с последовательностью ДНК.

Биоконъюгация с ДНКзимом hGQ

[ редактировать ]

ДНКзим гемин/G-квадруплекс состоит из G-квадруплекса, образующего ДНК, которая может связывать кофактор гемин (он же Fe(III)протопорфирин IX), образуя комплекс, который может выполнять определенную реакцию окисления в присутствии перекиси водорода. [47] Этот ДНКзим может окислять небольшие молекулы, такие как дофамин и аденозинтрифосфат. [48] но также может быть использован для модификации пептидов [49] и белки [50] [51] путем присоединения небольших молекул.

Другое использование

[ редактировать ]

Другие применения ДНК в химии — синтез с использованием ДНК , энантиоселективный катализ, [52] ДНК-нанопроволоки и ДНК-компьютинг . [53]

См. также

[ редактировать ]

Ссылки

[ редактировать ]
  1. ^ Jump up to: а б с Брейкер Р.Р. (май 1997 г.). «ДНК-ферменты». Природная биотехнология . 15 (5): 427–431. дои : 10.1038/nbt0597-427 . ПМИД   9131619 . S2CID   1918660 .
  2. ^ Крюгер К, Грабовски П.Дж., Зауг А.Дж., Сэндс Дж., Готтшлинг Д.Е., Чех Т.Р. (ноябрь 1982 г.). «Самосплайсинг РНК: аутоиссечение и автоциклизация промежуточной последовательности рибосомальной РНК тетрахимены». Клетка . 31 (1): 147–157. дои : 10.1016/0092-8674(82)90414-7 . ПМИД   6297745 . S2CID   14787080 .
  3. ^ Герье-Такада К., Гардинер К., Марш Т., Пейс Н., Альтман С. (декабрь 1983 г.). «Фрагмент РНК рибонуклеазы P является каталитической субъединицей фермента». Клетка . 35 (3, часть 2): 849–857. дои : 10.1016/0092-8674(83)90117-4 . ПМИД   6197186 . S2CID   39111511 .
  4. ^ Кёлер Т., Пацис П.А., Хан Д., Руланд А., Наас К., Мюллер М., Тиле Дж. (апрель 2020 г.). «ДНКзимы как катализаторы окисления l-тирозина и β-амилоида» . АСУ Омега . 5 (13): 7059–7064. дои : 10.1021/acsomega.9b02645 . ПМК   7143405 . ПМИД   32280846 .
  5. ^ Брейкер Р.Р., Джойс Г.Ф. (сентябрь 2014 г.). «Расширяющийся взгляд на функции РНК и ДНК» . Химия и биология . 21 (9): 1059–1065. doi : 10.1016/j.chembiol.2014.07.008 . ПМЦ   4171699 . ПМИД   25237854 .
  6. ^ Jump up to: а б с д и ж Сильверман С.К. (октябрь 2004 г.). «Дезоксирибозимы: ДНК-катализаторы биоорганической химии». Органическая и биомолекулярная химия . 2 (19): 2701–2706. CiteSeerX   10.1.1.626.8241 . дои : 10.1039/B411910J . ПМИД   15455136 .
  7. ^ Понсе-Сальватьерра А., Боккалетто П., Буйницки Дж. М. (январь 2021 г.). «DNAmoreDB, база данных ДНКзимов» . Исследования нуклеиновых кислот . 49 (Д1): Д76–Д81. дои : 10.1093/nar/gkaa867 . ПМЦ   7778931 . ПМИД   33053178 .
  8. ^ Jump up to: а б с Сильверман С.К. (2005). «Отбор, характеристика и применение in vitro дезоксирибозимов, расщепляющих РНК» . Исследования нуклеиновых кислот . 33 (19): 6151–6163. дои : 10.1093/nar/gki930 . ПМЦ   1283523 . ПМИД   16286368 .
  9. ^ Jump up to: а б Брейкер Р.Р., Джойс Г.Ф. (декабрь 1994 г.). «Фермент ДНК, расщепляющий РНК». Химия и биология . 1 (4): 223–229. дои : 10.1016/1074-5521(94)90014-0 . ПМИД   9383394 .
  10. ^ Лан Т., Фуруя К., Лу Ю. (июнь 2010 г.). «Высокоселективный свинцовый сенсор на основе классического свинцового ДНКзима» . Химические коммуникации . 46 (22): 3896–3898. дои : 10.1039/B926910J . ПМК   3071848 . ПМИД   20407665 .
  11. ^ Брейкер Р.Р., Джойс Г.Ф. (октябрь 1995 г.). «ДНК-фермент с Mg(2+)-зависимой активностью РНК-фосфоэстеразы». Химия и биология . 2 (10): 655–660. дои : 10.1016/1074-5521(95)90028-4 . hdl : 2060/19980216755 . ПМИД   9383471 . S2CID   8546430 .
  12. ^ Фаулхаммер Д., Фамулок М. (1 декабря 1996 г.). «Ион Ca2+ как кофактор нового дезоксирибозима, расщепляющего РНК». Angewandte Chemie International Edition на английском языке . 35 (23–24): 2837–2841. дои : 10.1002/anie.199628371 . ISSN   1521-3773 .
  13. ^ Санторо С.В., Джойс Г.Ф. (апрель 1997 г.). «Фермент ДНК общего назначения, расщепляющий РНК» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 94 (9): 4262–4266. Бибкод : 1997PNAS...94.4262S . дои : 10.1073/pnas.94.9.4262 . ПМК   20710 . ПМИД   9113977 .
  14. ^ Круз Р.П., Уизерс Дж.Б., Ли Ю (январь 2004 г.). «Универсальность расщепления динуклеотидного соединения дезоксирибозима 8-17» . Химия и биология . 11 (1): 57–67. doi : 10.1016/j.chembiol.2003.12.012 . hdl : 11375/23673 . ПМИД   15112995 .
  15. ^ Jump up to: а б Фокина А.А., Мещанинова М.И., Дюрфорт Т., Веньяминова А.Г., Франсуа Ж.К. (март 2012 г.). «Нацеливание на инсулиноподобный фактор роста I с помощью 10-23 ДНКзимов: 2'-O-метиловые модификации в каталитическом ядре усиливают расщепление мРНК». Биохимия . 51 (11): 2181–2191. дои : 10.1021/bi201532q . ПМИД   22352843 .
  16. ^ Монтсеррат Пажес А, Хертог М, Николай Б, Спасич Д, Ламмертин Дж (05 сентября 2023 г.). «Раскрытие кинетики ДНКзима 10-23, расщепляющего РНК» . Международный журнал молекулярных наук . 24 (18): 13686. doi : 10.3390/ijms241813686 . ISSN   1422-0067 . ПМЦ   10531344 . ПМИД   37761982 .
  17. ^ Ли Дж, Лу Ю (01 октября 2000 г.). «Высокочувствительный и селективный каталитический ДНК-биосенсор для ионов свинца». Журнал Американского химического общества . 122 (42): 10466–10467. дои : 10.1021/ja0021316 . ISSN   0002-7863 .
  18. ^ Ву П, Хван К., Лан Т, Лу Ю (апрель 2013 г.). «ДНКзим-золотой зонд на основе наночастиц для иона уранила в живых клетках» . Журнал Американского химического общества . 135 (14): 5254–5257. дои : 10.1021/ja400150v . ПМЦ   3644223 . ПМИД   23531046 .
  19. ^ Тораби С.Ф., Ву П., МакГи С.Э., Чен Л., Хван К., Чжэн Н. и др. (май 2015 г.). «Выбор in vitro натрий-специфического ДНКзима и его применение во внутриклеточном зондировании» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 112 (19): 5903–5908. Бибкод : 2015PNAS..112.5903T . дои : 10.1073/pnas.1420361112 . ПМЦ   4434688 . ПМИД   25918425 .
  20. ^ Понсе-Сальватьерра А., Вавжиняк-Турек К., Стойервальд У., Хёбартнер К., Пена В. (январь 2016 г.). «Кристаллическая структура ДНК-катализатора» . Природа . 529 (7585): 231–234. Бибкод : 2016Natur.529..231P . дои : 10.1038/nature16471 . ПМИД   26735012 . S2CID   4461523 .
  21. ^ Борман С. «После двух десятилетий попыток ученые сообщили о первой кристаллической структуре ДНКзима | Выпуск 11 января 2016 г. - Том 94 Выпуск 2 | Новости химии и техники» . cen.acs.org . Проверено 4 февраля 2017 г.
  22. ^ Вен К., Сафдар С., Диллен А., Ламмертин Дж., Спасич Д. (январь 2019 г.). «Модернизация 10-23-ядерных ДНК- и MNAzymes для применения при стандартной комнатной температуре» . Аналитическая и биоаналитическая химия . 411 (1): 205–215. дои : 10.1007/s00216-018-1429-4 . ПМИД   30341659 . S2CID   53010843 .
  23. ^ Чиннапен DJ, Сен Д. (январь 2004 г.). «Дезоксирибозим, который использует свет для восстановления димеров тимина в ДНК» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 101 (1): 65–69. Бибкод : 2004PNAS..101...65C . дои : 10.1073/pnas.0305943101 . ПМЦ   314139 . ПМИД   14691255 .
  24. ^ Чиннапен DJ, Сен Д. (январь 2004 г.). «Дезоксирибозим, который использует свет для восстановления димеров тимина в ДНК» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 101 (1): 65–69. Бибкод : 2004PNAS..101...65C . дои : 10.1073/pnas.0305943101 . ПМЦ   314139 . ПМИД   14691255 .
  25. ^ Jump up to: а б с Джойс Г.Ф. (2004). «Направленная эволюция ферментов нуклеиновых кислот». Ежегодный обзор биохимии . 73 (1): 791–836. doi : 10.1146/annurev.biochem.73.011303.073717 . ПМИД   15189159 .
  26. ^ Jump up to: а б с д и ж г Сильверман С.К. (август 2008 г.). «Каталитическая ДНК (дезоксирибозимы) для синтетических применений - текущие возможности и перспективы». Химические коммуникации (30): 3467–3485. дои : 10.1039/B807292M . ПМИД   18654692 . S2CID   9824687 .
  27. ^ Спилл Ф., Вайнштейн З.Б., Ирани Шемирани А., Хо Н., Десаи Д., Заман М.Х. (октябрь 2016 г.). «Контроль неопределенности при выборе аптамеров» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 113 (43): 12076–12081. arXiv : 1612.08995 . Бибкод : 2016PNAS..11312076S . дои : 10.1073/pnas.1605086113 . ПМК   5087011 . ПМИД   27790993 .
  28. ^ Гисберс Р., Трам К., Гу Дж., Ли Ю. (июнь 2015 г.). «Эволюция фермента из некаталитической последовательности нуклеиновой кислоты» . Научные отчеты . 5 : 11405. Бибкод : 2015NatSR...511405G . дои : 10.1038/srep11405 . ПМЦ   4473686 . ПМИД   26091540 .
  29. ^ Пол Н., Спрингстин Дж., Джойс Г.Ф. (март 2006 г.). «Превращение рибозима в дезоксирибозим посредством эволюции in vitro» . Химия и биология . 13 (3): 329–338. doi : 10.1016/j.chembiol.2006.01.007 . ПМИД   16638538 .
  30. ^ Кумар Б., Аша К., Чаухан С.П. (07.10.2013). «Посттранскрипционное подавление генов, опосредованное ДНКзимом: новый терапевтический подход» .
  31. ^ Кумар Б., Ханна М., Кумар П., Суд В., Вьяс Р., Банерджиа А.С. (май 2012 г.). «Опосредованное нуклеиновой кислотой расщепление гена M1 вируса гриппа А значительно усиливается антисмысловыми молекулами, нацеленными на гибридизацию вблизи места расщепления». Молекулярная биотехнология . 51 (1): 27–36. дои : 10.1007/s12033-011-9437-z . ПМИД   21744034 . S2CID   45686564 .
  32. ^ Кумар Б., Раджпут Р., Пати Д.Р., Ханна М. (сентябрь 2015 г.). «Мощный внутриклеточный нокдаун транскрипта гена М2 вируса гриппа А с помощью ДНКзимов значительно снижает репликацию вируса в клетках-хозяевах». Молекулярная биотехнология . 57 (9): 836–845. дои : 10.1007/s12033-015-9876-z . ПМИД   26021603 . S2CID   23234776 .
  33. ^ Кумар Б., Кумар П., Раджпут Р., Саксена Л., Дага М.К., Ханна М. (октябрь 2013 г.). «Последовательность-специфическое расщепление транскрипта гена BM2 вируса гриппа B с помощью 10-23 каталитических мотивов, содержащих ферменты ДНК, значительно ингибирует трансляцию и репликацию вирусной РНК». Нуклеиновая кислотная терапия . 23 (5): 355–362. дои : 10.1089/nat.2013.0432 . ПМИД   23971908 .
  34. ^ Чжан Цз, Чжан С, Ван С (февраль 2017 г.). «ДНКзимы Dz13, нацеленные на c-jun, обладают противовирусной активностью против вирусов гриппа А». Микробный патогенез . 103 : 155–161. дои : 10.1016/j.micpath.2016.12.024 . ПМИД   28039102 .
  35. ^ Кумар Б., Аша К., Ханна М., Ронсард Л., Месеко К.А., Саникас М. (апрель 2018 г.). «Новая угроза вируса гриппа: состояние и новые перспективы его терапии и контроля» . Архив вирусологии . 163 (4): 831–844. дои : 10.1007/s00705-018-3708-y . ПМК   7087104 . ПМИД   29322273 .
  36. ^ Jump up to: а б с Аша К., Кумар П., Саникас М., Месеко К.А., Ханна М., Кумар Б. (декабрь 2018 г.). «Достижения в области терапии на основе нуклеиновых кислот против респираторных вирусных инфекций» . Журнал клинической медицины . 8 (1): 6. дои : 10.3390/jcm8010006 . ПМК   6351902 . ПМИД   30577479 .
  37. ^ Шуберт С., Гюль Д.К., Грюнерт Х.П., Цейххардт Х., Эрдманн В.А., Куррек Дж. (октябрь 2003 г.). «РНК, расщепляющая ДНКзимы '10-23' с повышенной стабильностью и активностью» . Исследования нуклеиновых кислот . 31 (20): 5982–5992. дои : 10.1093/nar/gkg791 . ПМК   219472 . ПМИД   14530446 .
  38. ^ Рой С., Гупта Н., Субраманиан Н., Мондал Т., Банерджиа А.С., Дас С. (июль 2008 г.). «Последовательность-специфическое расщепление РНК вируса гепатита С ДНКзимами: ингибирование трансляции и репликации вирусной РНК» . Журнал общей вирусологии . 89 (Часть 7): 1579–1586. дои : 10.1099/vir.0.83650-0 . ПМИД   18559927 .
  39. ^ Круг Н., Холфельд Дж.М., Кирстен А.М., Корнманн О., Бих К.М., Каппелер Д. и др. (май 2015 г.). «Аллерген-индуцированные астматические реакции, модифицированные GATA3-специфичным ДНКзимом». Медицинский журнал Новой Англии . 372 (21): 1987–1995. дои : 10.1056/nejmoa1411776 . hdl : 1854/LU-6862585 . ПМИД   25981191 .
  40. ^ «Эффективность, фармакокинетика, переносимость, безопасность SB012, интраректально применяемого у пациентов с активным язвенным колитом (SECURE)» . ClinicalTrials.gov . Проверено 27 мая 2016 г.
  41. ^ «Исследование эффективности, безопасности, переносимости, фармакокинетики и фармакодинамики препарата для местного применения SB011, наносимого на пораженную кожу у пациентов с атопической экземой» . ClinicalTrail.gov . Проверено 27 мая 2016 г.
  42. ^ Лю Дж, Лу Ю (2004). «Оптимизация Pb 2+ -Направленная сборка наночастиц золота/ДНКзима и ее применение в качестве колориметрического биосенсора для Pb 2+ ". Chem. Mater . 16 (17): 3231–38. doi : 10.1021/cm049453j .
  43. ^ Вэй Х, Ли Б, Ли Дж, Донг С, Ван Э (март 2008 г.). «Колориметрическое определение свинца (Pb (2+)) на основе ДНКзима с использованием зондов из немодифицированных золотых наночастиц». Нанотехнологии . 19 (9): 095501. Бибкод : 2008Nanot..19i5501W . дои : 10.1088/0957-4484/19/9/095501 . ПМИД   21817668 . S2CID   5201672 .
  44. ^ «Свинец в воде: исправления, отложенные в школах Святого Павла» . АБВ 6 НОВОСТИ . Архивировано из оригинала 08 декабря 2021 г. Проверено 4 февраля 2017 г.
  45. ^ Монтсеррат Пажес А., Сафдар С., Вен К., Ламмертин Дж., Спасич Д. (август 2021 г.). «Биоанализ только ДНК для одновременного обнаружения белков и нуклеиновых кислот» . Аналитическая и биоаналитическая химия . 413 (20): 4925–4937. дои : 10.1007/s00216-021-03458-6 . ПМЦ   8238030 . ПМИД   34184101 .
  46. ^ Рулфес Г., Феринга Б.Л. (май 2005 г.). «Асимметричный катализ на основе ДНК» (PDF) . Ангеванде Хеми . 44 (21): 3230–3232. дои : 10.1002/anie.200500298 . ПМИД   15844122 . S2CID   2317268 .
  47. ^ Траваскио П., Ли Ю, Сен Д. (сентябрь 1998 г.). «ДНК-усиленная пероксидазная активность комплекса ДНК-аптамер-гемин» . Химия и биология . 5 (9): 505–517. дои : 10.1016/s1074-5521(98)90006-0 . ПМИД   9751647 .
  48. ^ Голуб Э., Альбада Х.Б., Ляо В.К., Бинюри Ю., Виллнер И. (январь 2016 г.). «Нуклеоапзимы: конъюгаты сайта связывания гемина/G-квадруплекса ДНКзим-аптамер с превосходными ферментоподобными каталитическими функциями». Журнал Американского химического общества . 138 (1): 164–172. дои : 10.1021/jacs.5b09457 . ПМИД   26652164 .
  49. ^ Винтерманс С., Кейзер Дж.Ф., Дрос М., Цуйльхоф Х., Альбада Б. (08.09.2021). «Биоконъюгация производных тирозина с помощью аптамеров с наноструктурами ДНКзима/G-квадруплекса (hGQ)». ChemCatChem . 13 (21): 4618–4624. дои : 10.1002/cctc.202101070 . hdl : 1887/3238907 . ISSN   1867-3880 . S2CID   238732951 .
  50. ^ Кейзер Дж. Ф., Альбада Б (октябрь 2020 г.). «Сайт-специфическая и триггер-активируемая модификация белков с помощью каталитических гемин/G-квадруплексных ДНКзимных наноструктур» . Биоконъюгатная химия . 31 (10): 2283–2287. doi : 10.1021/acs.bioconjchem.0c00422 . ПМЦ   7581286 . ПМИД   32909740 .
  51. ^ Сюй Л., Лю С., Ян Т., Шэнь Ю., Чжан Ю., Хуан Л. и др. (2019). «Реакция депонирования тирамида, катализируемая ДНКзимом, для in situ визуализации состояния белка на поверхности клетки » . Тераностика . 9 (7): 1993–2002. дои : 10.7150/thno.31943 . ПМК   6485291 . ПМИД   31037152 .
  52. ^ Гарсиа-Фернандес А., Роэльфез Г. (2012). «Глава 9. Энантиоселективный катализ на каркасе ДНК». В Sigel A, Sigel H, Sigel RK (ред.). Взаимодействие между ионами металлов и нуклеиновыми кислотами . Ионы металлов в науках о жизни. Том. 10. Спрингер. стр. 249–268. дои : 10.1007/978-94-007-2172-2_9 . ISBN  978-94-007-2171-5 . ПМИД   22210342 .
  53. ^ Ито Ю, Фукусаки Э (2004). «ДНК как наноматериал» ( PDF) . Журнал молекулярного катализа B: Enzymatic . 28 (4–6): 155–166. дои : 10.1016/j.molcatb.2004.01.016 . Архивировано из оригинала (PDF) 28 октября 2005 г.
[ редактировать ]
Retrieved from "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Deoxyribozyme&oldid=1209514192"
Arc.Ask3.Ru: конец переведенного документа.
Arc.Ask3.Ru
Номер скриншота №: 35c13ecc727a40c5fc7ac282ce9fe699__1708577280
URL1:https://arc.ask3.ru/arc/aa/35/99/35c13ecc727a40c5fc7ac282ce9fe699.html
Заголовок, (Title) документа по адресу, URL1:
Deoxyribozyme - Wikipedia
Данный printscreen веб страницы (снимок веб страницы, скриншот веб страницы), визуально-программная копия документа расположенного по адресу URL1 и сохраненная в файл, имеет: квалифицированную, усовершенствованную (подтверждены: метки времени, валидность сертификата), открепленную ЭЦП (приложена к данному файлу), что может быть использовано для подтверждения содержания и факта существования документа в этот момент времени. Права на данный скриншот принадлежат администрации Ask3.ru, использование в качестве доказательства только с письменного разрешения правообладателя скриншота. Администрация Ask3.ru не несет ответственности за информацию размещенную на данном скриншоте. Права на прочие зарегистрированные элементы любого права, изображенные на снимках принадлежат их владельцам. Качество перевода предоставляется как есть. Любые претензии, иски не могут быть предъявлены. Если вы не согласны с любым пунктом перечисленным выше, вы не можете использовать данный сайт и информация размещенную на нем (сайте/странице), немедленно покиньте данный сайт. В случае нарушения любого пункта перечисленного выше, штраф 55! (Пятьдесят пять факториал, Денежную единицу (имеющую самостоятельную стоимость) можете выбрать самостоятельно, выплаичвается товарами в течение 7 дней с момента нарушения.)