Нуклеаза S1
| Нуклеаза S1 | |||
|---|---|---|---|
| Идентификаторы | |||
| Номер ЕС. | 3.1.30.1 | ||
| Номер CAS. | 37288-25-8 | ||
| 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 S1-P1 | |||
|---|---|---|---|
 Нуклеаза P1 в комплексе с аналогом субстрата | |||
| Идентификаторы | |||
| Символ | S1-P1_нуклеаза | ||
| Пфам | PF02265 | ||
| Пфам Клан | CL0368 | ||
| ИнтерПро | ИПР003154 | ||
| ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ 2 | 1ak0 / СКОПе / СУПФАМ | ||
| CDD | cd11010 | ||
| |||
Нуклеаза S1 ( EC 3.1.30.1 ) представляет собой эндонуклеазу фермент , расщепляющий одноцепочечную ДНК (оцДНК) и РНК на олиго- или мононуклеотиды. Этот фермент катализирует следующую химическую реакцию
- Эндонуклеолитическое расщепление до конечных продуктов 5'-фосфомононуклеотидов и 5'-фосфоолигонуклеотидов
Хотя его основной субстрат является одноцепочечным, он также может иногда вносить одноцепочечные разрывы в двухцепочечную ДНК или РНК или гибриды ДНК-РНК. Фермент гидролизует одноцепочечные области дуплексной ДНК, такие как петли или пробелы. Он также расщепляет цепь, противоположную надрезу на дополнительной цепи. Он не имеет специфичности последовательности.
Хорошо известные версии включают S1, обнаруженный в Aspergillus oryzae (желтая плесень коджи), и нуклеазу P1, обнаруженную в Penicillium citrinum . Члены семейства S1/P1 обнаружены как у прокариот, так и у эукариот и, как полагают, участвуют в запрограммированной гибели клеток, а также в дифференцировке тканей. Более того, они секретируются внеклеточно, то есть вне клетки. Их функции и отличительные особенности означают, что у них есть потенциал для использования в области биотехнологии .
Номенклатура
[ редактировать ]Альтернативные названия включают эндонуклеазу S1 (Aspergillus), одноцепочечную эндонуклеазу, дезоксирибонуклеазу S1, дезоксирибонуклеазу S1, нуклеазу S1 Aspergillus, одноцепочечную специфичную эндонуклеазу Neurospora crassa, нуклеазу S1, одноцепочечную эндодезоксирибонуклеазу, эндонуклеазу, специфичную для одноцепочечной ДНК, одинарную. -эндодезоксирибонуклеаза, специфичная для одной цепи, ДНКаза, специфичная для одной цепи, и нуклеаза S1 Aspergillus oryzae.
Структура
[ редактировать ]Большинство нуклеаз с активностью EC 3.1.30.1 гомологичны друг другу в семействе белковых доменов , называемом нуклеазой S1/P1. [1]
Члены этого семейства, включая P1 и S1, представляют собой гликопротеины с очень отличительными особенностями:
- требование трех кофакторов ионов цинка ,
- содержащие общие активного сайта и мотивы
- для катализа требуется кислый pH .
- содержит три гликана, связанных с аминокислотой аспарагином посредством N-гликозилирования.
- два дисульфидных мостика между остатками цистеина .
Эти требования и отличительные особенности отвечают за эффективность функции. Это фермент, и эти четыре функции необходимы для функционирования фермента. Три иона цинка жизненно важны для катализа. Первые два иона цинка активируют атакующую воду при гидролизе, тогда как третий ион цинка стабилизирует уходящий оксианион . [2] [3]
Характеристики
[ редактировать ]| Нуклеаза S1 | |||
|---|---|---|---|
| Идентификаторы | |||
| Организм | |||
| Символ | Ядерная энергия | ||
| ЮниПрот | P24021 | ||
| |||
| Нуклеаза P1 | |||
|---|---|---|---|
| Идентификаторы | |||
| Организм | |||
| Символ | НюП1 | ||
| ЮниПрот | P24289 | ||
| |||
Нуклеаза S1 Aspergillus представляет собой мономерный белок с молекулярной массой 38 килодальтон. Требуется Zn 2+ в качестве кофактора и относительно стабилен по отношению к денатурирующим агентам, таким как мочевина, SDS или формальдегид. Оптимальный pH для его активности находится в пределах 4-4,5. Известно, что нуклеаза S1 Aspergillus частично ингибируется 50 мкМ АТФ и почти полностью 1 мМ АТФ. [4] [5] 50% ингибирование было показано при 85 мкМ dAMP и 1 мкМ dATP, но не ингибировалось цАМФ. [6]
Механизм
[ редактировать ]Этот цинк-зависимый белковый домен нуклеазы продуцирует 5'- нуклеотиды и отщепляет фосфатные группы от 3'-нуклеотидов. Кроме того, боковая цепь триптофана находится в полости в активном центре и его остове поддерживается действие одного из ионов цинка. Такие механизмы необходимы для каталитической функции фермента. [1]
Использование
[ редактировать ]Нуклеаза S1 Aspergillus используется в лаборатории в качестве реагента для анализов защиты нуклеазы . В молекулярной биологии он используется для удаления одноцепочечных хвостов из молекул ДНК для создания молекул с тупыми концами и открытия шпилек, образующихся во время синтеза двухцепочечной кДНК.
См. также
[ редактировать ]- Нуклеаза бобов мунг , аналогичная активность, но, вероятно, не гомологична.
- Неспецифическая эндонуклеаза ДНК/РНК , негомологичное семейство со схожей активностью ДНК/РНК, но лучше воспринимающая двухцепочечный субстрат.
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Перейти обратно: а б Balabanova LA, Gafurov YM, Pivkin MV, Terentyeva NA, Likhatskaya GN, Rasskazov VA (February 2012). "An extracellular S1-type nuclease of marine fungus Penicillium melinii". Marine Biotechnology . 14 (1): 87–95. Bibcode : 2012MarBt..14...87B . doi : 10.1007/s10126-011-9392-5 . PMID 21647618 . S2CID 17856850 .
- ^ Подзимек Т., Матушек Ю., Липовова П., Пучкова П., Спивок В., Сантручек Ю. (февраль 2011 г.). «Биохимические свойства трех растительных нуклеаз с противораковым потенциалом». Наука о растениях . 180 (2): 343–51. doi : 10.1016/j.plantsci.2010.10.006 . ПМИД 21421379 .
- ^ Ромьер С., Домингес Р., Лам А., Даль О., Сак Д. (сентябрь 1998 г.). «Распознавание одноцепочечной ДНК нуклеазой P1: кристаллические структуры комплексов с аналогами субстрата высокого разрешения». Белки . 32 (4): 414–24. doi : 10.1002/(sici)1097-0134(19980901)32:4<414::aid-prot2>3.0.co;2-g . ПМИД 9726413 . S2CID 24233161 .
- ^ Ян X, Пу Ф, Рен Дж, Цюй X (июль 2011 г.). «Ансамбль ДНК-шаблонов для обнаружения флуоресценции без меток и включения флуоресценции в режиме реального времени ферментативного / окислительного расщепления одноцепочечной ДНК». Химические коммуникации . 47 (28): 8133–5. дои : 10.1039/c1cc12216a . ПМИД 21629944 .
- ^ Вреде П., Рич А. (ноябрь 1979 г.). «Стабильность уникальной конформации антикодоновой петли tRNAfMet E.coli» . Исследования нуклеиновых кислот . 7 (6): 1457–67. дои : 10.1093/нар/7.6.1457 . ПМК 342320 . ПМИД 41223 .
- ^ Виганд Р.К., Годсон Г.Н., Раддинг К.М. (ноябрь 1975 г.). «Специфика нуклеазы S1 Aspergillus oryzae» . Журнал биологической химии . 250 (22): 8848–55. дои : 10.1016/S0021-9258(19)40751-5 . ПМИД 171268 .
Дальнейшее чтение
[ редактировать ]- Десаи Н.А., Шанкар В. (январь 2003 г.). «Одноцепочечные нуклеазы» . Обзоры микробиологии FEMS . 26 (5): 457–91. дои : 10.1111/j.1574-6976.2003.tb00626.x . ПМИД 12586391 .
