Нуклеаза Serratia marcescens
| Нуклеаза Serratia marcescens | |||
|---|---|---|---|
| Идентификаторы | |||
| Номер ЕС. | 3.1.30.2 | ||
| Номер CAS. | 9025-65-4 | ||
| 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 | ||
| |||
| Нуклеаза Serratia marcescens | |||
|---|---|---|---|
| Идентификаторы | |||
| Организм | |||
| Символ | орех | ||
| ЮниПрот | P13717 | ||
| |||
Нуклеаза Serratia marcescens ( EC 3.1.30.2 , эндонуклеаза ( Serratia marcescens ), нуклеаза ячменя, нуклеаза растений I, нуклеатная эндонуклеаза) представляет собой фермент . [1] [2] [3] [4] Этот фермент катализирует следующую химическую реакцию
- Эндонуклеолитическое расщепление до конечных продуктов 5'-фосфомононуклеотидов и 5'-фосфоолигонуклеотидов
Гидролизует двух- или одноцепочечную субстратную ДНК или РНК. Это представитель семейства ДНК/РНК неспецифических эндонуклеаз .
Он коммерчески доступен.
Характеристики
[ редактировать ]Нуклеаза Serratia была впервые выделена из природного источника в 1969 году. [5] Он был клонирован в 1987 году и показал, что он состоит из 266 белков-предшественников . [6] который далее расщепляется и секретируется в виде активной нуклеазы из 245 аминокислот. [7] Его активная форма в растворе представляет собой гомодимер. [8] Он имеет две дисульфидные связи: первую между цистеином 30 и 34, а вторую между цистеином 222 и 264. [7] Восстановление этих дисульфидов или сайт-направленный мутагенез их остатков до серина, особенно первого, приводит к значительной потере нуклеазной активности, [8] и потеря способности обратимо восстанавливать активность после инактивации термической обработки при температуре 40-60°C. [7] Она имеет гораздо более высокую каталитическую эффективность, чем другие нуклеазы, примерно в 4 раза выше, чем стафилококковая нуклеаза , и примерно в 34 раза выше, чем бычья панкреатическая ДНКаза I. [8] Фермент расщепляет одно- или двухцепочечную ДНК и РНК с одинаковой скоростью, если ДНК-субстрат или РНК содержат не менее 5 нуклеотидов (или пар оснований). [8] Магний (II) (Mg 2+ ) является важным кофактором его нуклеазной активности. [8] Нуклеаза Serratia активируется до 4М мочевины . [9] При 5М мочевины первоначальная активность снижается по сравнению с пиком, хотя все еще выше исходного уровня, и фермент значительно ингибируется через 60 минут. При 6М мочевины активность нуклеазы ниже исходного уровня и почти полностью инактивируется в течение 60 минут. При 7М нуклеаза практически полностью инактивируется в течение 15 минут, но значительная и осуществимая деградация нуклеиновых кислот может произойти до того, как нуклеаза будет инактивирована. [9] Мочевина 8М вызывает полную инактивацию фермента в течение 5 минут. [7]
Оптимальные условия [9]
[ редактировать ]| Состояние | Оптимальный 1 | Эффективный 2 |
|---|---|---|
| мг 2+ концентрация | 1–2 мм | 1–10 мМ |
| рН | 8.2 - 9.2 | 6.0 - 10.0 |
| Температура | 37˚C | 0 - 42˚C |
| Дитиотреитол (ДТТ) | < 100 мМ | > 100 мМ |
| β-меркаптоэтанол (БМЭ) | < 100 мМ | > 100 мМ |
| Концентрация моновалентных катионов (Na + , К + , и т. д.) | 0–20 мМ | 0–150 мМ |
| ПО 4 3- | 0–10 мМ | 0–100 мМ |
| Мочевина | < 4M | > 4M |
1="Оптимальное" - это состояние, при котором нуклеаза Serratia сохраняет >90 % своей активности.
2="Эффективный" - это состояние, при котором нуклеаза Serratia сохраняет >15 % своей активности.
Ингибирующие условия
[ редактировать ]Известны некоторые тормозящие условия: [9]
- >300 мМ одновалентные катионы ( Na + , К + , и т. д.)
- >100 мМ фосфат
- >100 мМ сульфат аммония
- >100 мМ гуанидина HCl
- >2 мМ ЭДТА
- >4 мМ ЭГТА
- >0,4% по массе Triton X-100 (нет эффекта ниже 0,4%, незначительная активация выше 0,4%)
- >0,4% масс./об. Дезоксихолат натрия (активность 70% при 0,4%, устойчивая инактивация ниже и выше 0,4%)
- >0,1% масс./об. SDS (кинетика инактивации позволяет нуклеазе Serratia все еще разрушать некоторые нуклеиновые кислоты перед инактивацией)
Использование в биотехнологии
[ редактировать ]Учитывая ее высокую активность, высокую стабильность и обратимую инактивацию при термической обработке, повышение скорости или иную совместимость с некоторыми денатурирующими реагентами, такими как мочевина , нуклеаза Serratia была признана обладающей промышленным и коммерческим потенциалом. Патент на рекомбинантную экспрессию нуклеазы Serratia . в E. coli был подан компанией Benzon Pharma в 1986 году, выдан в 1992 году, срок действия которого истек в 2006 году [10] Эта рекомбинантная нуклеаза Serratia поступила в продажу под названием бензоназа и до сих пор доступна под зарегистрированной торговой маркой Merck KGaA . [11] Примечательно, что запатентованная последовательность [10] [12] Бензоназа немного отличается (замена 1 аминокислоты) от нуклеазы Serratia marcescens, которая была публично клонирована. [13]
Поскольку срок действия патента на бензоназу истек и фактически он никогда не был представлен и не выдан в Соединенных Штатах, Serratia marcescens теперь доступно несколько коммерческих альтернатив рекомбинантно полученной нуклеазе :
- Бэйсмунчер из Вестбургского университета естественных наук. [14]
- Бензонуклеаза от Tinzyme [15]
- Бенц-Небураза, из GenScript [16]
- Деконтаминаза от AG Scientific [17]
- Денараза из c-LEcta [18]
- Доктор Нуклеаза из Syd Labs [19]
- Нуклеаза GENIUS от ACROBiosystems [20]
- Пирса Универсальная нуклеаза от Thermo Fisher Scientific [21]
- Турбонуклеаза от Accelagen [22]
(В настоящее время известным непроизводителем является New England Biolabs .) [23]
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Микульский А.Я., Ласковский М. (октябрь 1970 г.). «Нуклеаза бобов мунг I. 3. Процедура очистки и активность (3') омега-монофосфатазы» . Журнал биологической химии . 245 (19): 5026–5031. дои : 10.1016/S0021-9258(18)62813-3 . ПМИД 4319109 .
- ^ Стивенс А., Хилмо Р.Дж. (1960). «Исследование нуклеазы Azotobacter agilis . I. Выделение и способ действия» . Журнал биологической химии . 235 (10): 3016–3022. дои : 10.1016/S0021-9258(18)64581-8 .
- ^ Стивенс А., Хилмо Р.Дж. (1960). «Исследования нуклеазы Azotobacter agilis . II. Гидролиз рибонуклеиновой и дезоксирибонуклеиновой кислот» . Журнал биологической химии . 235 (10): 3023–3027. дои : 10.1016/S0021-9258(18)64582-X .
- ^ Вехтер В.Дж., Микульски А.Дж., Ласковски М. (февраль 1968 г.). «Градуация специфичности нуклеаз в отношении сахара». Связь с биохимическими и биофизическими исследованиями . 30 (3): 318–322. дои : 10.1016/0006-291x(68)90453-1 . ПМИД 4296679 .
- ^ Nestle M, Roberts WK (октябрь 1969 г.). «Внеклеточная нуклеаза Serratia marcescens. I. Очистка и некоторые свойства фермента» . Журнал биологической химии . 244 (19). Эльзевир Б.В.: 5213–5218. дои : 10.1016/s0021-9258(18)63648-8 . ПМИД 4899013 .
- ^ Болл Т.К., Сауруггер П.Н., Бенедик М.Дж. (1987). «Ген внеклеточной нуклеазы Serratia marcescens и его секреция Escherichia coli». Джин . 57 (2–3). Эльзевир Б.В.: 183–192. дои : 10.1016/0378-1119(87)90121-1 . ПМИД 3319779 .
- ^ Перейти обратно: а б с д Бидерманн К., Джепсен ПК, Риисе Э, Свендсен I (1989). «Очистка и характеристика нуклеазы Serratia marcescens, продуцируемой Escherichia coli» . Carlsberg Research Communications . 54 (1). ООО «Спрингер Сайенс и Бизнес Медиа»: 17–27. дои : 10.1007/bf02910469 . ПМИД 2665765 . S2CID 12831178 .
- ^ Перейти обратно: а б с д и Бенедик М.Ю., Стрых У. (август 1998 г.). «Serratia marcescens и ее внеклеточная нуклеаза» . Письма FEMS по микробиологии . 165 (1). Издательство Оксфордского университета (OUP): 1–13. дои : 10.1111/j.1574-6968.1998.tb13120.x . ПМИД 9711834 .
- ^ Перейти обратно: а б с д «Нуклеаза Benzonase® — эффективное удаление нуклеиновых кислот и снижение вязкости белковых растворов» (PDF) . EMD Биологические науки . Сигма Олдрич . Проверено 29 апреля 2023 г.
- ^ Перейти обратно: а б EP 0229866A1 , Molin S, Givskov M, Riise E, «Бактериальные ферменты и способ их получения», выдан 9 декабря 1992 г., передан Benzon Pharma AS и Takeda Pharma AS.
- ^ «Бензоназа® Нуклеаза HC, чистота > 99% - 71206» . МиллипорСигма . Проверено 29 апреля 2023 г.
- ^ «ЮниПрот» . ЮниПрот . Проверено 29 апреля 2023 г.
- ^ «ЮниПрот» . ЮниПрот . Проверено 29 апреля 2023 г.
- ^ «Баземунчер Бензоназа» . Вестбург . Проверено 29 апреля 2023 г.
- ^ «Бензонуклеаза» . Tinzyme Ltd – Ферменты, dNTP и rNTP . 24 декабря 2021 г. Проверено 29 апреля 2023 г.
- ^ «Бенц-Небураза™, Его» . ГенСкрипт . 12 августа 2021 г. Проверено 29 апреля 2023 г.
- ^ «Б-1400-5КУ - Деконтаминаза™, 5 КУ» . АГ Сайентифик . 13 декабря 2022 г. Проверено 29 апреля 2023 г.
- ^ «Денараза» . c-LEcta . 13 декабря 2022 г. Проверено 29 апреля 2023 г.
- ^ «Альтернатива нуклеазы бензоназы, альтернатива нуклеазы ДЕНАРАЗА» . Сид Лабс . 01.05.2020 . Проверено 29 апреля 2023 г.
- ^ «Файл нуклеазы DMF GENIUS™» . АКРОБиосистемы . Проверено 29 апреля 2023 г.
- ^ «Универсальная нуклеаза Pierce™ для лизиса клеток» . Термо Фишер Сайентифик . 29 апреля 2023 г. Проверено 29 апреля 2023 г.
- ^ «ТурбоНуклеаза» . Акселаген . 29 апреля 2023 г. Проверено 29 апреля 2023 г.
- ^ Биолаборатории, Новая Англия. «Ферменты, модифицирующие ДНК, и технологии клонирования - экзонуклеазы и неспецифические эндонуклеазы» . Биолаборатории Новой Англии . Проверено 30 апреля 2023 г.
Внешние ссылки
[ редактировать ]- Serratia + marcescens + нуклеаза в Национальной медицинской библиотеке США по медицинским предметным рубрикам (MeSH)
- Эндонуклеаза Serratia marcescens компании Protean Ltd. , высокоактивная.
