リボヌクレアーゼT

リボヌクレアーゼT
DNA（オレンジ）と複合体を形成したリボヌクレアーゼT二量体（PDB ID 3NH1より）。[1]
識別子
シンボル	rnt
パム	PF00929
インタープロ	著作権
頭いい	SM00479
利用可能なタンパク質構造: パム   構造 / ECOD   電子データ RCSB PDB; PDBe; PDBj PDBサム 構造の概要

リボヌクレアーゼ T ( RNase T、エキソヌクレアーゼ T、エキソ T ) は、細菌における転移 RNAとリボソーム RNAの成熟に関与するリボヌクレアーゼ 酵素です。^[2]また、DNA 修復経路にも関与します。^{[3]これは、} DnaQファミリーのエキソヌクレアーゼのメンバーであり、一本鎖核酸の3'末端に非連続的に作用します。RNase T は、基質の 3' 末端のシトシンを区別する極めて高い配列特異性を備え、 DNAとRNA の両方を切断することができます。^{[1] [2]}

RNAse T は、RNA と DNA の両方の 3' 末端からヌクレオチドを除去する触媒作用をします。この酵素は、二本鎖 DNA と RNA の両方、およびRNA の 3' 末端のシトシン残基によって阻害されます。RNA の 3' 末端の 2 つのシトシンは、RNAse T の活性を完全に除去するようです。^[3]ただし、このシトシン効果は ssDNA ではあまり見られません。ssDNA の配列特異性の欠如と、二重鎖領域に近い ssDNA に作用する能力が組み合わさって、DNA クローニングの平滑末端の作成に使用されています。^[4]構造的には、RNAse T は反平行二量体として存在し^{[5] [6]}、機能するには二価カチオンが必要です。^[7]

RNase Tは、核酸塩基の間に挟まれたいくつかの芳香族残基を介してRNA消化における配列特異性を達成することができる。4つのフェニルアラニン残基と3'末端の2つのヌクレオチド間のπ -π相互作用はヌクレオチドの種類によって異なり、それによって構造が変化し、酵素の活性が変化する。^[8]追加のグルタミン酸残基は、他の塩基ではなくシトシンと水素結合するように回転し、特異性がさらに高まる。^[9]

エキソリボヌクレアーゼのより大きなDEDDファミリーのメンバーであるRNAse Tは、tRNAの成熟^[10]だけでなく、5S ^[11]および23S ^[12] rRNAドメインの成熟にも重要な役割を果たします。具体的には、RNAse TはtRNAの末端にある3' CCA配列から3' AMP残基を切断します。これが、3' CC配列で停止するというRNAse Tの配列特異性を説明しています。 ^[13]さらに、RNAse TはバルジDNAの3'末端を切断することでDNA修復にも役割を果たします。^[3]

大腸菌はRNase T がなくても生存できるが、その不在によりライフサイクルが遅くなり、飢餓に対する反応が弱まる。^[14]さらに、大腸菌における RNase T の存在は、紫外線による損傷に対する耐性の増加に関連している。^[15]他のリボヌクレアーゼも RNase T の機能を果たすことができるが、RNase T は二本鎖領域付近の DNA と RNA を切断するのにより効果的であるため、代替手段はそれほど効果的ではないという理論がある。^[16] RNase T の明らかな有用性にもかかわらず、この酵素は ガンマプロテオバクテリアにしか見られない。^[17]

大腸菌では、RNase Tはrnt遺伝子によってコードされており、ガンマプロテオバクテリアの出現時にポリメラーゼIIIの校正サブユニットから分岐したと推測されている。 ^{[16] [17]}