Nuclease S1 - Nuclease S1 - Wikipedia
| Nuclease S1 | |||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Identifikátory | |||||||||
| EC číslo | 3.1.30.1 | ||||||||
| Číslo CAS | 37288-25-8 | ||||||||
| Databáze | |||||||||
| IntEnz | IntEnz pohled | ||||||||
| BRENDA | Vstup BRENDA | ||||||||
| EXPASY | Pohled NiceZyme | ||||||||
| KEGG | Vstup KEGG | ||||||||
| MetaCyc | metabolická cesta | ||||||||
| PRIAM | profil | ||||||||
| PDB struktur | RCSB PDB PDBe PDBsum | ||||||||
| |||||||||
| Nukleáza S1-P1 | |||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
 P1 nukleáza v komplexu se substrátovým analogem | |||||||||
| Identifikátory | |||||||||
| Symbol | S1-P1_nuclease | ||||||||
| Pfam | PF02265 | ||||||||
| Pfam klan | CL0368 | ||||||||
| InterPro | IPR003154 | ||||||||
| SCOP2 | 1ak0 / Rozsah / SUPFAM | ||||||||
| CDD | cd11010 | ||||||||
| |||||||||
Nuclease S1 (ES 3.1.30.1 ) je endonukleáza enzym to se rozdělí jednořetězcová DNA (ssDNA) a RNA do oligo- nebo mononukleotidů. Tento enzym katalýzy následující chemická reakce
- Endonukleolytické štěpení na 5'-fosfomononukleotid a 5'-fosfooligonukleotidové konečné produkty
Ačkoli je jeho primární substrát jednovláknový, může také příležitostně zavést jednovláknové zlomy v dvouvláknové DNA nebo RNA nebo hybridech DNA-RNA. Enzym hydrolyzuje jednovláknovou oblast v duplexní DNA, jako jsou smyčky nebo mezery. Také štěpí vlákno naproti nicku na doplňkovém vláknu. Nemá žádnou sekvenční specificitu.
Známé verze zahrnují S1 v Aspergillus oryzae (žlutá koji forma) a Nukleáza P1 nalezen v Penicillium citrinum. Členové rodiny S1 / P1 se nacházejí v obou prokaryoty a eukaryoty a předpokládá se, že jsou spojeny s programovanou smrtí buněk a také s diferenciací tkání. Kromě toho jsou vylučováno extracelulární, tj. mimo buňku. Jejich funkce a rozlišovací znaky znamenají, že mají potenciál být využívány v oblasti biotechnologie.
Nomenklatura
Alternativní názvy zahrnují endonukleázu S1 (Aspergillus), jednořetězcovou nukleázovou endonukleázu, deoxyribonukleázu S1, deoxyribonukleázu S1, Aspergillus nukleázu S1, Neurospora crassa jednořetězcovou specifickou endonukleázu, S1 nukleázu, jednořetězcovou endodekolibonukleázu, jednořetězcovou -strand-specific endodeoxyribonuclease, single-string-specific DNase and Aspergillus oryzae S1 nukleáza.
Struktura
Většina nukleáz s aktivitou EC 3.1.30.1 je navzájem homologní v a proteinová doména rodina s názvem Nuclease S1 / P1.[1]
Členy této rodiny, včetně P1 a S1, jsou glykoproteiny s velmi charakteristickými rysy, jsou to:
- požadavek na tři ionty zinku kofaktory,
- obsahující společné Aktivní stránky motivy a
- vyžaduje kyselou pH pro katalýzu.
- obsahuje tři glykany vázán na aminokyselina asparagin přes N-glykosylace
- dva Disulfidové mosty mezi cystein zbytky.
Tyto požadavky a rozlišovací znaky jsou odpovědné za účinnost funkce. Je to enzym a tyto čtyři funkce jsou potřebné pro fungování enzymu. Tři ionty zinku jsou životně důležité pro katalýzu. První dva zinky aktivují útočící vodu při hydrolýze, zatímco třetí iont zinku stabilizuje odcházející vodu oxyanion.[2][3]
Vlastnosti
| Nuclease S1 | |||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Identifikátory | |||||||
| Organismus | |||||||
| Symbol | NucS | ||||||
| UniProt | P24021 | ||||||
| |||||||
| Nukleáza P1 | |||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Identifikátory | |||||||
| Organismus | |||||||
| Symbol | NuP1 | ||||||
| UniProt | P24289 | ||||||
| |||||||
Aspergillus nuklease S1 je monomerní protein o molekulové hmotnosti 38 kilodaltonů. Vyžaduje Zn2+ jako kofaktor a je relativně stabilní proti denaturačním činidlům, jako je močovina, SDS nebo formaldehyd. Optimální pH pro jeho aktivitu se pohybuje mezi 4-4,5. Je známo, že nukleáza Aspergillus S1 je poněkud inhibována 50 μM ATP a téměř úplně 1 mM ATP.[4][5] 50% inhibice byla prokázána při 85 μM dAMP a 1 μM dATP, ale není inhibována cAMP.[6]
Mechanismus
Tato zinek-závislá nukleázová proteinová doména produkuje 5 ' nukleotidy a štěpí fosfát skupiny od 3 'nukleotidů. Kromě toho boční řetězec tryptofan nachází se v dutině v aktivním místě a jeho páteř podporuje působení jednoho z iontů zinku. Tyto mechanismy jsou nezbytné pro katalytickou funkci enzymu.[1]
Použití
Aspergillus nukleáza S1 se používá v laboratoři jako činidlo v testy nukleázové ochrany. V molekulární biologii se používá při odstraňování jednovláknových ocasů z molekul DNA k vytváření tupých zakončených molekul a otevírání vlásenkových smyček generovaných během syntézy dvouvláknové cDNA.
Viz také
- Nukleáza z fazolí mungo, podobná aktivita, ale pravděpodobně není homologní
- DNA / RNA nespecifická endonukleáza, nehomologní rodina s podobnou aktivitou DNA / RNA, ale lépe přijímá dvouvláknový substrát
Reference
- ^ A b Balabanova LA, Gafurov YM, Pivkin MV, Terentyeva NA, Likhatskaya GN, Rasskazov VA (únor 2012). „Extracelulární nukleáza typu S1 mořských hub Penicillium melinii“. Mořská biotechnologie. 14 (1): 87–95. doi:10.1007 / s10126-011-9392-5. PMID 21647618. S2CID 17856850.
- ^ Podzimek T, Matoušek J, Lipovová P, Poučková P, Spiwok V, Santrůček J (únor 2011). "Biochemické vlastnosti tří rostlinných nukleáz s protirakovinovým potenciálem". Plant Science. 180 (2): 343–51. doi:10.1016 / j.plantsci.2010.10.006. PMID 21421379.
- ^ Romier C, Dominguez R, Lahm A, Dahl O, Suck D (září 1998). „Rozpoznání jednovláknové DNA nukleázou P1: krystalové struktury komplexů s analogy substrátu s vysokým rozlišením“. Proteiny. 32 (4): 414–24. doi:10.1002 / (sici) 1097-0134 (19980901) 32: 4 <414 :: aid-prot2> 3.0.co; 2-g. PMID 9726413.
- ^ Yang X, Pu F, Ren J, Qu X (červenec 2011). „Soubor s templátem DNA pro detekci zapnutí a zapnutí fluorescenční fluorescence v reálném čase enzymatického / oxidačního štěpení jednovláknové DNA“. Chemická komunikace. 47 (28): 8133–5. doi:10.1039 / c1cc12216a. PMID 21629944.
- ^ Wrede P, Rich A (listopad 1979). "Stabilita jedinečné antikodonové smyčkové konformace E. coli tRNAfMet". Výzkum nukleových kyselin. 7 (6): 1457–67. doi:10.1093 / nar / 7.6.1457. PMC 342320. PMID 41223.
- ^ Wiegand RC, Godson GN, Radding CM (listopad 1975). "Specifičnost nukleázy S1 z Aspergillus oryzae". The Journal of Biological Chemistry. 250 (22): 8848–55. PMID 171268.
Další čtení
- Desai NA, Shankar V (leden 2003). „Jednořetězcově specifické nukleázy“. Recenze mikrobiologie FEMS. 26 (5): 457–91. doi:10.1111 / j.1574-6976.2003.tb00626.x. PMID 12586391.
