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| ヌクレアーゼS1 | |||||||||
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| 識別子 | |||||||||
| EC番号 | 3.1.30.1 | ||||||||
| CAS番号 | 37288-25-8 | ||||||||
| データベース | |||||||||
| インテンズ | IntEnzビュー | ||||||||
| ブレンダ | BRENDAエントリー | ||||||||
| エクスパス | NiceZyme ビュー | ||||||||
| ケッグ | KEGGエントリー | ||||||||
| メタサイク | 代謝経路 | ||||||||
| プリアモス | プロフィール | ||||||||
| PDB構造 | RCSB PDB PDBe PDBsum | ||||||||
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| S1-P1ヌクレアーゼ | |||||||||
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 P1ヌクレアーゼと基質類似体の複合体 | |||||||||
| 識別子 | |||||||||
| シンボル | S1-P1_ヌクレアーゼ | ||||||||
| パム | PF02265 | ||||||||
| ファム一族 | CL0368 | ||||||||
| インタープロ | 著作権 | ||||||||
| SCOP2 | 1ak0 / スコープ / SUPFAM | ||||||||
| 医療機器 | cd11010 | ||||||||
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ヌクレアーゼS1（EC 3.1.30.1）は、一本鎖DNA（ssDNA）とRNAをオリゴヌクレオチドまたはモノヌクレオチドに分割するエンドヌクレアーゼ 酵素です。この酵素は、次の化学反応を触媒します。
- 5'-ホスホモノヌクレオチドおよび5'-ホスホオリゴヌクレオチド最終産物へのエンドヌクレアーゼ切断
主な基質は一本鎖ですが、二本鎖 DNA または RNA、あるいは DNA-RNA ハイブリッドに一本鎖切断を引き起こすこともあります。この酵素は、ループやギャップなどの二重鎖 DNA の一本鎖領域を加水分解します。また、相補鎖の切れ目の反対側の鎖も切断します。配列特異性はありません。
よく知られているものとしては、Aspergillus oryzae（黄麹菌）に含まれるS1やPenicillium citrinumに含まれるヌクレアーゼP1などがあります。S1/P1ファミリーのメンバーは、原核生物と真核生物の両方に存在し、プログラム細胞死や組織分化に関係していると考えられています。さらに、これらは細胞外、つまり細胞の外側に分泌されます。その機能と際立った特徴から、バイオテクノロジーの分野で活用される可能性があります。
命名法
別名には、エンドヌクレアーゼ S1 (Aspergillus)、一本鎖核エンドヌクレアーゼ、デオキシリボヌクレアーゼ S1、デオキシリボヌクレアーゼ S1、Aspergillus ヌクレアーゼ S1、Neurospora crassa 一本鎖特異的エンドヌクレアーゼ、S1 ヌクレアーゼ、一本鎖エンドデオキシリボヌクレアーゼ、一本鎖 DNA 特異的エンドヌクレアーゼ、一本鎖特異的エンドデオキシリボヌクレアーゼ、一本鎖特異的 DNase、および Aspergillus oryzae S1 ヌクレアーゼがあります。
構造
EC 3.1.30.1活性を持つヌクレアーゼのほとんどは、ヌクレアーゼS1/P1と呼ばれるタンパク質ドメインファミリー内で互いに相同性を持っています。[1]
P1 および S1 を含むこのファミリーのメンバーは、非常に特徴的な機能を持つ糖タンパク質であり、次のようになります。
- 3つの亜鉛イオン補因子が必要であり、
- 共通の活性部位モチーフを含み、
- 触媒作用には酸性pHが必要です。
- N-グリコシル化を介してアミノ酸アスパラギンに結合した3つのグリカンを含む
- システイン残基間の2つのジスルフィド結合。
これらの要件と特徴が機能の有効性に関係しています。これは酵素であり、これら 4 つの特徴が酵素の機能に必要です。3 つの亜鉛イオンは触媒に不可欠です。最初の 2 つの亜鉛は加水分解で攻撃する水を活性化し、3 番目の亜鉛イオンは離脱するオキシアニオンを安定化します。[2] [3]
プロパティ
| ヌクレアーゼS1 | |||||||
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| 識別子 | |||||||
| 生物 | |||||||
| シンボル | 核S | ||||||
| ユニプロット | P24021 | ||||||
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| ヌクレアーゼP1 | |||||||
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| 識別子 | |||||||
| 生物 | |||||||
| シンボル | ヌP1 | ||||||
| ユニプロット | P24289 | ||||||
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アスペルギルス ヌクレアーゼ S1 は、分子量 38 キロダルトンの単量体タンパク質です。補因子として Zn 2+ を必要とし、尿素、SDS、ホルムアルデヒドなどの変性剤に対して比較的安定しています。活性の最適 pH は 4～4.5 です。アスペルギルス ヌクレアーゼ S1 は、50 μM ATP によっていくらか阻害され、1 mM ATP によってほぼ完全に阻害されることが知られています。[4] [5] 85 μM dAMP および 1 μM dATP では 50% 阻害が見られましたが、cAMP では阻害されませんでした。[6]
機構
この亜鉛依存性ヌクレアーゼタンパク質ドメインは、5'ヌクレオチドを生成し、 3'ヌクレオチドからリン酸基を切断します。さらに、活性部位の空洞に位置するトリプトファンの側鎖とその骨格は、亜鉛イオンの1つの作用をサポートします。このようなメカニズムは、酵素の触媒機能に不可欠です。[1]
用途
アスペルギルス ヌクレアーゼ S1 は、実験室ではヌクレアーゼ保護アッセイの試薬として使用されます。分子生物学では、DNA 分子から一本鎖末端を除去して平滑末端分子を作成し、二本鎖 cDNA の合成中に生成されるヘアピンループを開くために使用されます。
参照
- 緑豆ヌクレアーゼ、類似の活性を持つが、おそらく相同ではない
- DNA/RNA非特異的エンドヌクレアーゼ、類似のDNA/RNA活性を持つ非相同ファミリーだが、二本鎖基質をよりよく受け入れる
参考文献
- ^ ab バラバノワ LA、ガフロフ YM、ピフキン MV、テレンティエワ NA、リハツカヤ GN、ラスカゾフ VA (2012 年 2 月)。 「海産真菌ペニシリウム・メリニイの細胞外S1型ヌクレアーゼ」。海洋バイオテクノロジー。14 (1): 87-95。Bibcode :2012MarBt..14...87B。土井：10.1007/s10126-011-9392-5。PMID 21647618。S2CID 17856850 。
- ^ Podzimek T、Matoušek J、Lipovová P、Poučková P、Spiwok V、Santrůček J (2011 年 2 月)。 「抗がん作用を持つ 3 種類の植物ヌクレアーゼの生化学的性質」。植物科学。180 (2): 343–51。土井：10.1016/j.plantsci.2010.10.006。PMID 21421379。
- ^ Romier C, Dominguez R, Lahm A, Dahl O, Suck D (1998 年 9 月). 「ヌクレアーゼ P1 による一本鎖 DNA の認識: 基質類似体との複合体の高解像度結晶構造」.タンパク質. 32 (4): 414–24. doi :10.1002/(sici)1097-0134(19980901)32:4<414::aid-prot2>3.0.co;2-g. PMID 9726413. S2CID 24233161.
- ^ Yang X、Pu F、Ren J、Qu X (2011 年 7 月)。「一本鎖 DNA の酵素的/酸化的切断のラベルフリーおよびリアルタイム蛍光ターンオン検出のための DNA テンプレート アンサンブル」。Chemical Communications。47 ( 28 ) : 8133–5。doi :10.1039/c1cc12216a。PMID 21629944 。
- ^ Wrede P, Rich A (1979年11月). 「E.coli tRNAfMetのユニークなアンチコドンループ構造の安定性」. Nucleic Acids Research . 7 (6): 1457–67. doi :10.1093/nar/7.6.1457. PMC 342320. PMID 41223 .
- ^ Wiegand RC 、 Godson GN、Radding CM (1975 年 11 月)。「Aspergillus oryzae 由来の S1 ヌクレアーゼの特異性」。The Journal of Biological Chemistry。250 ( 22): 8848–55。doi : 10.1016 /S0021-9258(19)40751-5。PMID 171268 。
さらに読む
- Desai NA、Shankar V (2003 年 1 月)。「一本鎖特異的ヌクレアーゼ」。FEMS Microbiology Reviews。26 ( 5 ): 457–91。doi : 10.1111/ j.1574-6976.2003.tb00626.x。PMID 12586391。
