Ribonucleasi
Ribonucleasi
Ustilago sphaerogena ribonucleasi U2 ( PDB 3AGN )
| Pfam | PF00545 |
|---|---|
| InterPro | IPR000026 |
| SCOP | 1brn |
| SUPERFAMIGLIA | 1brn |
Una ribonucleasi (o RNAasi o RNasi ) è una nucleasi che catalizza la scomposizione dell'RNA in pezzi più piccoli. Le ribonucleasi si dividono in endoribonucleasi ed esoribonucleasi e sono suddivise in diverse sottoclassi all'interno della nomenclatura degli enzimi CE: EC 2.7 per le fosfotransferasi e EC 3.1 per le idrolasi .
Funzione
Tutti gli organismi studiati contengono numerose ribonucleasi di classi diverse, il che dimostra che la degradazione dell'RNA è un processo molto antico e importante. Purificatori di RNA non più necessari, le ribonucleasi svolgono un ruolo chiave nella maturazione di tutte le molecole di RNA, sia RNA messaggeri che trasportano materiale genetico per la produzione di proteine, sia RNA non codificanti presenti in vari processi cellulari. Inoltre, i sistemi di degradazione dell'RNA attivo sono un primo mezzo di difesa contro i virus a RNA e consentono di fornire meccanismi immunitari cellulari più avanzati come quelli riscontrati con RNAi .
Alcune cellule secernono anche abbondanti quantità di ribonucleasi aspecifiche come RNAs A e T1 . Le ribonucleasi sono quindi enzimi molto abbondanti, da qui l'aspettativa di vita molto breve per un RNA che non si trova in un ambiente protetto. Tutti gli RNA intracellulari sono protetti dall'attività della RNasi mediante una serie di strategie, come 5'-cap , poliadenilazione dell'estremità 3 'dell'RNA e l'aggiunta di proteine che formano complessi RNA-proteina chiamate ribonucleoproteine o più semplicemente RNP.
Un altro mezzo per proteggere gli RNA è l'esistenza di un inibitore della ribonucleasi (RI), che costituisce una percentuale relativamente alta di proteine cellulari - circa lo 0,1% - in alcuni tipi di cellule e che si lega a certe ribonucleasi con affinità molto più alta di qualsiasi proteina- interazione proteica, la costante di dissociazione per il complesso RI-RNasi è di circa 20 femtoMoles in condizioni fisiologiche. L'IR viene utilizzato nella maggior parte dei laboratori che studiano l'RNA per proteggere i propri campioni dalla degradazione da parte delle ribonucleasi circostanti.
Analogamente agli enzimi di restrizione, che scindono in modo molto specifico sequenze di DNA a doppio filamento, sono state trovate e classificate un certo numero di endoribonucleasi in grado di riconoscere e scindere alcune sequenze di RNA a filamento singolo.
Le ribonucleasi svolgono un ruolo fondamentale in molti processi biologici, come l' angiogenesi e l'autoincompatibilità nelle piante da fiore ( angiosperme ). Le ribonucleasi sembrano intervenire anche nei sistemi tossina- antitossina responsabili della stabilità dei loci plasmidici e come elementi di risposta allo stress, quando si verificano sui cromosomi .
Classificazione
Principali tipi di endoribonucleasi
- EC : RNase A è una ribonucleasi comunemente usata nella ricerca. La RNasi A (p. Es., Ribonucleasi pancreatica bovina A: PDB 2aas) è uno degli enzimi più robusti comunemente usati in laboratorio. Un metodo di isolamento consiste nel far bollire un estratto cellulare grezzo dal pancreas bovino fino a quando tutti gli enzimi diversi dalla ribonucleasi A sono denaturati. Agisce specificamente sugli RNA a filamento singolo. Si attacca all'estremità 3 ′ di catene terminate da una strana molecola C o U , rilasciando un residuo 3′-fosforilato tramite un monofosfato ciclico 2 ′, 3 ′.
- EC : RNase H è una ribonucleasi che scinde la catena dell'RNA dall'estremità 3 'dei duplex DNA / RNA rilasciando DNA a filamento singolo. La RNasi H è un'endonucleasi aspecifica che catalizza la scissione dell'RNA mediante una reazione di idrolisi. RNase H rilascia prodotti 5'-fosforilati.
- Numero CE 3.1.?: L' RNasi I scinde l'estremità 3 'di un RNA a filamento singolo rilasciando un nucleotide ossidrilico 5', fosfato 3 ', tramite un monofosfato ciclico 2'-3'.
- EC : RNase III è un tipo di ribonucleasi che scinde il precursore degli RNA ribosomiali (rRNA 16s e 23s) dall'RNA trascritto da operoni procariotici. Degrada l'RNA a doppio filamento (dsRNS) -
- Numero CE 3.1.?: RNasi L è una nucleasi indotta da interferone che, quando attivata, distrugge tutto l'RNA nelle cellule.
- EC : RNase P è un tipo unico di ribonucleasi. Elimina il segmento 5 'del precursore del tRNA . Questo enzima è una ribonucleoproteina, composta da una proteina e un RNA, a volte chiamato M1 RNA. Questo enzima RNA è un Ribozima . La parte proteica dell'enzima non è essenziale per il potere catalitico delle P-ribonucleasi dei procarioti ; è essenziale per le ribonucleasi P degli eucarioti e degli archeobatteri , ma il suo ruolo si limiterebbe a mantenere l'RNA catalitico in una conformazione che gli consenta di essere attivo come fosfodiesterasi. Tuttavia, una particolare forma di RNasi P, una proteina che non possiede RNA, è stata scoperta nei mitocondri umani [1] e nei vari compartimenti in cui ha luogo l'espressione genica nelle piante terrestri.
- Numero CE 3.1.?: RNase PhyM è specifico per RNA a filamento singolo. Si attacca all'estremità 3 'dei residui dispari di A e U.
- EC : La ribonucleasi T1 è specifica per RNA a filamento singolo. Esso attribuisce alla 'fine dei residui dispari 3 G .
- EC : La ribonucleasi T2 è specifica per RNA a filamento singolo. Si attacca all'estremità 3 'dei 4 residui, ma preferibilmente all'estremità 3' di As .
- EC : RNase U2 è specifico per RNA a filamento singolo. Attacca 3 'dispari alla fine dei residui.
- EC : RNase V1 è specifico per RNA a doppio filamento. Si attacca a entrambe le estremità della catena.
- EC : RNase V
Vedi anche
- Pirocarbonato di etile (DEPC) , un inibitore della ribonucleasi
- La ribonucleasi ha permesso a Christian Boehmer Anfinsen di correlare direttamente la struttura primaria delle proteine alla struttura terziaria (per le piccole proteine)
- Desossiribonucleasi