核糖核酸酶(RNA酶)

核糖核酸酶

RNA酶一般指本詞條

只能水解RNA磷酸二酯鍵的酶稱核糖核酸酶(ribonuclease,RNase)。不同的RNase其專一性不同,例如牛胰核糖核酸酶(RNase I),它的作用位點是嘧啶核苷3’一磷酸與其他核苷酸之間的連線鍵,而核糖核酸酶T1(RNase T1)的作用位點是3L鳥苷酸與其他相鄰核酸之間的5’一OH間的連鍵。

基本介紹

  • 中文名:核糖核酸酶
  • 外文名:ribonuclease
  • 作用於:RNA
  • 催化酶:核酸內切酶
  • 產物:單核苷酸,寡核苷酸
  • 別稱:RNase
理化性質,作用與用途,分類,

理化性質

核糖核酸酶,白色粉末。為具有球蛋白性狀的一種蛋白質。溶於水、50%丙酮。此最適宜溫度為60℃,85℃以上失去作用,最適宜的pH值為7.6。是催化核糖核酸水解的一種核酸內切酶,可使胞嘧啶核酸解聚。對胸腺核酸則無作用。用於生化研究。

作用與用途

核糖核酸酶能催化核糖核酸(RNA)的降解,現已能人工合成。藥用油膏局部外用於治療外傷及關節疼痛。據報導,核糖核酸酶能改變宿主細胞新陳代謝,抑制病毒合成,在體外能抑制流感病毒增殖,在雞胚內能抑制痘苗、皰疹病毒形成。臨床用核糖核酸酶每天肌注180毫克,對治療流行性腦炎有益。

分類

(一)核糖核酸酶A
核糖核酸酶A(RNase A)來源於牛胰臟,是一種內切核糖核酸酶,可特異攻擊RaNA上嘧啶殘基的3’端,切割胞嘧啶或尿嘧啶與相鄰核苷酸形成的磷酸二酯鍵,反應終產物是3’嘧啶核苷酸和末端帶3’嘧啶核苷酸的寡核苷酸。無輔助凶子及二價陽離子存在時,核糖核酸酶A的作用可以被胎盤RNA酶抑制劑(RNasin)或氧釩一核糖核苷複合物(vanadyl—ribonuclosidecomplex,VRC)所抑制。RNase A的反應條件極廣,且極難失活。在低鹽濃度(0~100 mmol/l NaCl)下,RNase A切割單鏈和雙鏈RNA、DNA:RNA雜交體中的RNA;當NaCl濃度為300 mmol/l。或更高時,RNase A就特異性切割單鏈RNA。去除反應液中的RNase A,通常需要蛋白酶K處理、酚反覆抽提和乙醇沉澱。在分子克隆中,核糖核酸酶A的主要用途為:
①從DNA:RNA雜交體中去除未雜交的RNA區。
②確定RNA或DNA中的單鹼基突變的位置。在RNA:DNA或RNA:RNA雜交體中,若存在單鹼基錯配,可用RNase A識別並切割。通過凝膠電泳分析切割產物的大小,即可確定錯配的位囂。
③RNA檢測。RNA酶保護分析法(RNase protection assay)是近年來發展起來的一種檢測RNA的雜交技術。其基本原理是利用單鏈RNA探針,與待測的RNA樣品進行雜交形成RNA:RNA雙鏈分子,由於RNA酶可專一性地降解未雜交的單鏈RNA,而雙鏈受到保護不被降解,經凝膠電泳可以確定目的RNA的長度。該方法靈敏度較Northern雜交法更高,並可進行較為準確的定量。選擇適當的探針,還可進行基因轉錄起始位點分析及內含子(也稱內元)剪下位點分析等研究。此法的靈敏度比核酸酶S1保護分析法高數倍。
④降解DNA製備物中的RNA分子。須使用無DNasd的RNase(DNase I free RNase),市售的一般RNase A常含有DNase,可在100 retool/I Tris—CI(pH 7.5)和15 mmol/l。NaCI溶液中100℃加熱15 min,以去除之。
(二)核糖核酸酶T1
核糖核酸酶T1(RNase T1)來源於米麴黴(Aspergillus orjzae),它特異地作用於鳥嘌呤3’端磷酸,切割位點在鳥嘌呤的3’磷酸和相鄰核苷酸的5‘羥基之問的磷酸二酯鍵,反應終產物為3’鳥苷酸和末端帶3’鳥苷酸的寡核苷酸片段。RNaseTl的反應條件極廣,且極難失活,其催化活性類似於RNase A。
在RNA酶保護實驗中,RNase T1與RNase A聯合使用,對RNA進行定量和作圖;還可用於去除DNA:RNA雜交體中未雜交的RNA區。
(三)核糖核酸酶H
核糖核酸酶H(RNase H)最早是從小牛胸腺組織中發現的,其編碼基因已被克隆到大腸桿菌中。它能特異地降解DNA:RNA雜交雙鏈中的RNA鏈,產生具有3’一OH和5’一磷酸末端的寡核苷酸和單核苷酸,它不能降解單鏈或雙鏈的DNA或RNA。
在分子克隆中,核糖核酸酶H的主要用途是與大腸桿菌DNA聚合酶工和DNA連線酶一起參加cDNA克隆中第二條I)NA互補鏈的合成。當用逆轉錄酶以mRNA為模板合成cDNA第一鏈之後,用RNase H部分消化mRNA:DNA雜交分子中的RNA,產生的RNA片段就像岡崎片段一樣,作為大腸桿菌DNA聚合酶T的引物,以cDNA第一鏈為模板合成DNA,直到把mRNA全部代替。然後在DNA連線酶的作用下,封閉缺口形成雙鏈cDNA。

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