Рибонуклеаза бычьей поджелудочной железы
Рибонуклеаза поджелудочной железы крупного рогатого скота , также часто называемая рибонуклеазой поджелудочной железы крупного рогатого скота А или просто РНКазой А , представляет собой фермент панкреатической рибонуклеазы , расщепляющий одноцепочечную РНК . Рибонуклеаза поджелудочной железы крупного рогатого скота является одной из классических модельных систем белковой науки. [1] Две Нобелевские премии по химии были присуждены в знак признания работы над рибонуклеазой бычьей поджелудочной железы: в 1972 году премия была присуждена Кристиану Анфинсену за его работу по фолдингу белков, а также Стэнфорду Муру и Уильяму Стейну . за работу над взаимосвязью между структурой белка и его химическим механизмом ; [2] В 1984 г. премия была присуждена Роберту Брюсу Меррифилду за разработку химического синтеза белков. [3]
Рибонуклеаза поджелудочной железы крупного рогатого скота стала обычной модельной системой при изучении белков во многом потому, что она была чрезвычайно стабильной и ее можно было очищать в больших количествах. В 1940-х годах Армор и компания очистили килограмм белка - очень большое количество, особенно по стандартам очистки белка того времени - и предложили образцы по низкой цене заинтересованным ученым. [4] Возможность иметь одну партию очищенного фермента сделала его преобладающей модельной системой для исследований белка. Его по-прежнему обычно называют рибонуклеазой А или РНКазой А как наиболее важным членом его белкового семейства , известного также как панкреатическая рибонуклеаза ., рибонуклеаза А или рибонуклеаза I.
Исследования Кристиана Анфинсена процесса окислительного фолдинга рибонуклеазы поджелудочной железы крупного рогатого скота заложили основу для понимания взаимосвязи между аминокислотной последовательностью и трехмерной складчатой структурой белка и укрепили термодинамическую гипотезу фолдинга белка, согласно которой свернутая форма белок представляет собой минимум его свободной энергии . [4] [5]
РНКаза А была первым ферментом, для которого был предложен правильный каталитический механизм еще до того, как была известна его структура. [6] РНКаза А была первым белком, для которого было показано влияние ненативных изомеров пептидных связей , предшествующих остаткам пролина , на укладку белка. [7]
Рибонуклеаза поджелудочной железы крупного рогатого скота также была модельным белком, используемым для разработки многих спектроскопических методов анализа структуры белка, включая поглощение , круговой дихроизм , комбинационное рассеяние , спектроскопию электронного парамагнитного резонанса (ЭПР) и ядерного магнитного резонанса (ЯМР). Это был первый модельный белок для разработки химических методов исследования белков, таких как химическая модификация открытых боковых цепей, антигенное распознавание и ограниченный протеолиз неупорядоченных сегментов. Рибонуклеаза S, представляющая собой РНКазу А, обработанную протеазой субтилизином , была третьим белком, имеющим свойкристаллографическая структура решена в 1967 г. [8]
РНКаза А представляет собой относительно небольшой белок (124 остатка, ~13,7 кДа). Его можно охарактеризовать как двухслойный белок с глубокой щелью для связывания РНК-субстрата. Первый слой состоит из трех альфа-спиралей (остатки 3–13, 24–34 и 50–60) N-концевой половины белка. Второй слой состоит из трех β-шпилек (остатки 61–74, 79–104 и 105–124 из С-концевой половины), расположенных в двух β-листах . Шпильки 61-74 и 105-124 образуют четырехцепочечный антипараллельный β-лист, лежащий на спирали 3 (остатки 50-60). Самая длинная β-шпилька 79–104 соединяется с короткой β-цепью (остатки 42–45) с образованием трехцепочечного антипараллельного β-листа , лежащего на спирали.2 (остатки 24-34).
