| Нуклеаза S1 | ||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Идентификаторы | ||||||||
| ЕС нет. | 3.1.30.1 | |||||||
| № CAS | 37288-25-8 | |||||||
| Базы данных | ||||||||
| IntEnz | Просмотр IntEnz | |||||||
| BRENDA | BRENDA запись | |||||||
| ExPASy | Просмотр NiceZyme | |||||||
| КЕГГ | Запись в KEGG | |||||||
| MetaCyc | метаболический путь | |||||||
| ПРИАМ | профиль | |||||||
| Структуры PDB | RCSB PDB PDBe PDBsum | |||||||
| ||||||||
| Нуклеаза S1-P1 | ||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
 Нуклеаза Р1 в комплексе с аналогом субстрата | ||||||||
| Идентификаторы | ||||||||
| Символ | S1-P1_nuclease | |||||||
| Pfam | PF02265 | |||||||
| Клан пфам | CL0368 | |||||||
| ИнтерПро | IPR003154 | |||||||
| SCOP2 | 1ak0 / SCOPe / SUPFAM | |||||||
| CDD | cd11010 | |||||||
| ||||||||
Нуклеаза S1 ( EC 3.1.30.1 ) представляет собой эндонуклеазный фермент, который расщепляет одноцепочечную ДНК (оцДНК) и РНК на олиго- или мононуклеотиды. Этот фермент катализирует следующую химическую реакцию
- Эндонуклеолитическое расщепление до конечных продуктов 5'-фосфомононуклеотида и 5'-фосфулигонуклеотида
Хотя его первичный субстрат является одноцепочечным, он также может иногда вносить одноцепочечные разрывы в двухцепочечные ДНК или РНК или гибриды ДНК-РНК. Фермент гидролизует одноцепочечный участок дуплексной ДНК, такой как петли или разрывы. Он также расщепляет нить напротив разреза на дополнительной нити. Он не имеет специфичности последовательности.
Хорошо известные версии включают S1, обнаруженный в Aspergillus oryzae (желтая плесень коджи), и нуклеаза P1, обнаруженная в Penicillium citrinum . Члены семейства S1 / P1 обнаруживаются как у прокариот, так и у эукариот и, как полагают, связаны с запрограммированной гибелью клеток, а также с дифференцировкой тканей. Кроме того, они секретируются внеклеточно, то есть вне клетки. Их функция и отличительные особенности означают, что у них есть потенциал для использования в области биотехнологии .
Номенклатура [ править ]
Альтернативные названия включают эндонуклеазу S1 (Aspergillus), одноцепочечную нуклеатную эндонуклеазу, дезоксирибонуклеазу S1, дезоксирибонуклеазу S1, нуклеазу S1 Aspergillus, одноцепочечную специфическую эндонуклеазу Neurospora crassa, нуклеазу S1, одноцепочечную эндодезоксирибонуклеазу, специфическую для одноцепочечной ДНК -цепочечная эндодезоксирибонуклеаза, одноцепочечная ДНКаза и нуклеаза S1 Aspergillus oryzae.
Структура [ править ]
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, а именно:
- потребность в трех кофакторах ионов цинка ,
- содержащие общие мотивы активного сайта и
- требует кислого pH для катализа.
- содержит три гликана, связанных с аминокислотой аспарагин посредством N-гликозилирования
- два дисульфидных мостика между остатками цистеина.
Эти требования и отличительные особенности отвечают за эффективность функции. Это фермент, и эти четыре свойства необходимы для функционирования фермента. Три иона цинка жизненно важны для катализа. Первые два цинка активируют атакующую воду при гидролизе, в то время как третий ион цинка стабилизирует уходящий оксианион . [2] [3]
Свойства [ править ]
| Нуклеаза S1 | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| Идентификаторы | ||||||
| Организм | ||||||
| Символ | NucS | |||||
| UniProt | P24021 | |||||
| ||||||
| Нуклеаза P1 | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| Идентификаторы | ||||||
| Организм | ||||||
| Символ | NuP1 | |||||
| UniProt | P24289 | |||||
| ||||||
Нуклеаза S1 Aspergillus представляет собой мономерный белок с молекулярной массой 38 килодальтон. Он требует Zn 2+ в качестве кофактора и относительно стабилен по отношению к денатурирующим агентам, таким как мочевина, SDS или формальдегид. Оптимальный уровень pH для его активности составляет 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 [ править ]
Этот цинк-зависимый домен белка нуклеазы продуцирует 5'- нуклеотиды и отщепляет фосфатные группы от 3'-нуклеотидов. Кроме того, боковая цепь триптофана, расположенная в полости в активном центре, и ее основная цепь поддерживает действие одного из ионов цинка. Такие механизмы необходимы для каталитической функции фермента. [1]
Использует [ редактировать ]
Нуклеаза S1 Aspergillus используется в лаборатории в качестве реагента в тестах на защиту от нуклеаз . В молекулярной биологии он используется для удаления однонитевых хвостов из молекул ДНК для создания молекул с тупыми концами и открытия шпилечных петель, образующихся во время синтеза двухцепочечной кДНК.
См. Также [ править ]
- Нуклеаза бобов маш , аналогичная активность, но, вероятно, не гомологичная
- Неспецифическая эндонуклеаза ДНК / РНК , негомологичное семейство с аналогичной активностью ДНК / РНК, но лучше воспринимает двухцепочечный субстрат
Ссылки [ править ]
- ^ a b Балабанова Л.А., Гафуров Ю.М., Пивкин М.В., Терентьева Н.А., Лихатская Г.Н., Рассказов В.А. (февраль 2012 г.). «Внеклеточная нуклеаза S1-типа морского гриба Penicillium melinii». Морская биотехнология . 14 (1): 87–95. DOI : 10.1007 / s10126-011-9392-5 . PMID 21647618 . S2CID 17856850 .
- ^ Podzimek Т, Matoušek Дж, Lipovová Р, Р Poučková, Spiwok В, Santrůček J (февраль 2011). «Биохимические свойства трех растительных нуклеаз с противораковым потенциалом». Растениеводство . 180 (2): 343–51. DOI : 10.1016 / j.plantsci.2010.10.006 . PMID 21421379 .
- ^ Romier С, Домингес R, Лам А, Дэхл О, сосать D (сентябрь 1998). «Распознавание одноцепочечной ДНК нуклеазой Р1: кристаллические структуры высокого разрешения комплексов с аналогами субстрата». Белки . 32 (4): 414–24. DOI : 10.1002 / (sici) 1097-0134 (19980901) 32: 4 <414 :: aid-prot2> 3.0.co; 2-g . PMID 9726413 .
- Перейти ↑ Yang X, Pu F, Ren J, Qu X (июль 2011 г.). «ДНК-шаблонный ансамбль для безметки и обнаружения включения флуоресценции в реальном времени при ферментативном / окислительном расщеплении одноцепочечной ДНК». Химические коммуникации . 47 (28): 8133–5. DOI : 10.1039 / c1cc12216a . PMID 21629944 .
- ↑ Wrede P, Rich A (ноябрь 1979 г.). «Стабильность уникальной конформации антикодоновой петли тРНКfMet E.coli» . Исследования нуклеиновых кислот . 7 (6): 1457–67. DOI : 10.1093 / NAR / 7.6.1457 . PMC 342320 . PMID 41223 .
- ^ Wiegand RC, Godson GN, Radding CM (ноябрь 1975). «Специфичность нуклеазы S1 из Aspergillus oryzae». Журнал биологической химии . 250 (22): 8848–55. PMID 171268 .
Дальнейшее чтение [ править ]
- Десаи Н.А., Шанкар В. (январь 2003 г.). «Одноцепочечные нуклеазы» . FEMS Microbiology Reviews . 26 (5): 457–91. DOI : 10.1111 / j.1574-6976.2003.tb00626.x . PMID 12586391 .
