Nucleasa S1
| Nucleasa S1 | |||||||||
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| Identificadores | |||||||||
| N.º CE | 3.1.30.1 | ||||||||
| N.º CAS | 37288-25-8 | ||||||||
| Bases de datos | |||||||||
| IntEnz | Vista de IntEnz | ||||||||
| BRENDA | Entrada de BRENDA | ||||||||
| Expasí | Vista de NiceZyme | ||||||||
| BARRIL | Entrada de KEGG | ||||||||
| MetaCiclo | vía metabólica | ||||||||
| PRIAMO | perfil | ||||||||
| Estructuras del PDB | RCSB AP APBE APSUMA | ||||||||
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| Nucleasa S1-P1 | |||||||||
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 Nucleasa P1 en complejo con un análogo de sustrato | |||||||||
| Identificadores | |||||||||
| Símbolo | Nucleasa S1-P1 | ||||||||
| Pfam | PF02265 | ||||||||
| Clan Pfam | CL0368 | ||||||||
| Interprofesional | IPR003154 | ||||||||
| SCOP2 | 1ak0 / ALCANCE / SUPFAM | ||||||||
| Diligenciamiento de conflictos | cd11010 | ||||||||
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La nucleasa S1 ( EC 3.1.30.1) es una enzima endonucleasa que divide el ADN monocatenario (ssDNA) y el ARN en oligonucleótidos o mononucleótidos. Esta enzima cataliza la siguiente reacción química
- Escisión endonucleolítica para obtener productos finales 5'-fosfomononucleótido y 5'-fosfooligonucleótido
Aunque su sustrato principal es monocatenario, también puede ocasionalmente introducir roturas monocatenarias en ADN o ARN bicatenarios, o híbridos ADN-ARN. La enzima hidroliza regiones monocatenarias en ADN dúplex, como bucles o espacios. También corta una hebra opuesta a una muesca en la hebra complementaria. No tiene especificidad de secuencia.
Las versiones más conocidas incluyen la S1 que se encuentra en Aspergillus oryzae (moho amarillo koji) y la Nucleasa P1 que se encuentra en Penicillium citrinum . Los miembros de la familia S1/P1 se encuentran tanto en procariotas como en eucariotas y se cree que están asociados con la muerte celular programada y también con la diferenciación tisular. Además, se secretan extracelularmente, es decir, fuera de la célula. Su función y sus características distintivas significan que tienen potencial para ser explotados en el campo de la biotecnología .
Nomenclatura
Los nombres alternativos incluyen endonucleasa S1 (Aspergillus), endonucleasa monocatenaria, desoxirribonucleasa S1, desoxirribonucleasa S1, nucleasa S1 de Aspergillus, endonucleasa monocatenaria específica de Neurospora crassa, nucleasa S1, endodesoxirribonucleasa monocatenaria, endonucleasa monocatenaria específica de ADN, endodesoxirribonucleasa monocatenaria específica, DNasa monocatenaria específica y nucleasa S1 de Aspergillus oryzae.
Estructura
La mayoría de las nucleasas con actividad EC 3.1.30.1 son homólogas entre sí en una familia de dominios proteicos llamada Nucleasa S1/P1. [1]
Los miembros de esta familia, incluidas P1 y S1, son glicoproteínas con características muy distintivas, son:
- un requisito para tres cofactores de iones de zinc ,
- que contiene motivos de sitios activos comunes y
- Requiere un pH ácido para la catálisis.
- Contiene tres glicanos unidos al aminoácido asparagina a través de N-glicosilación.
- dos puentes disulfuro entre residuos de cisteína .
Estos requisitos y características distintivas son responsables de la eficacia de la función. Es una enzima y estas cuatro características son necesarias para la funcionalidad enzimática. Los tres iones de zinc son vitales para la catálisis. Los dos primeros iones de zinc activan el agua que ataca en la hidrólisis, mientras que el tercer ión de zinc estabiliza el oxianión saliente . [2] [3]
Propiedades
| Nucleasa S1 | |||||||
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| Identificadores | |||||||
| Organismo | |||||||
| Símbolo | Núcleos | ||||||
| Protección unificada | P24021 | ||||||
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| Nucleasa P1 | |||||||
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| Identificadores | |||||||
| Organismo | |||||||
| Símbolo | NuP1 | ||||||
| Protección unificada | P24289 | ||||||
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La nucleasa S1 de Aspergillus es una proteína monomérica de un peso molecular de 38 kilodalton. Requiere Zn 2+ como cofactor y es relativamente estable frente a agentes desnaturalizantes como la urea, el SDS o el formaldehído. El pH óptimo para su actividad se encuentra entre 4 y 4,5. Se sabe que la nucleasa S1 de Aspergillus se inhibe en cierta medida con 50 μM de ATP y casi por completo con 1 mM de ATP. [4] [5] Se ha demostrado una inhibición del 50 % con 85 μM de dAMP y 1 μM de dATP, pero no se inhibe con AMPc. [6]
Mecanismo
Este dominio proteico nucleasa dependiente de zinc produce nucleótidos 5' y escinde grupos fosfato de nucleótidos 3'. Además, la cadena lateral de triptófano ubicada en la cavidad del sitio activo y su estructura principal apoya la acción de uno de los iones de zinc. Estos mecanismos son esenciales para la función catalítica de la enzima. [1]
Usos
La nucleasa S1 de Aspergillus se utiliza en el laboratorio como reactivo en ensayos de protección de nucleasas . En biología molecular, se utiliza para eliminar colas monocatenarias de moléculas de ADN para crear moléculas con extremos romos y abrir bucles de horquilla generados durante la síntesis de ADNc bicatenario.
Véase también
- Nucleasa de frijol mungo , actividad similar pero probablemente no homóloga
- Endonucleasa no específica de ADN/ARN , familia no homóloga con actividad de ADN/ARN similar pero que acepta mejor el sustrato bicatenario
Referencias
- ^ ab Balabanova LA, Gafurov YM, Pivkin MV, Terentyeva NA, Likhatskaya GN, Rasskazov VA (febrero de 2012). "Una nucleasa extracelular tipo S1 del hongo marino Penicillium melinii". Biotecnología Marina . 14 (1): 87–95. Código Bib : 2012MarBt..14...87B. doi :10.1007/s10126-011-9392-5. PMID 21647618. S2CID 17856850.
- ^ Podzimek T, Matoušek J, Lipovová P, Poučková P, Spiwok V, Santrůček J (febrero de 2011). "Propiedades bioquímicas de tres nucleasas vegetales con potencial anticancerígeno". Ciencia de las plantas . 180 (2): 343–51. doi :10.1016/j.plantsci.2010.10.006. PMID 21421379.
- ^ Romier C, Dominguez R, Lahm A, Dahl O, Suck D (septiembre de 1998). "Reconocimiento de ADN monocatenario por la nucleasa P1: estructuras cristalinas de alta resolución de complejos con análogos de sustrato". Proteins . 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 (julio de 2011). "Conjunto de ADN con plantilla para la detección de activación de fluorescencia en tiempo real y sin etiquetas de la escisión enzimática/oxidativa del ADN monocatenario". Chemical Communications . 47 (28): 8133–5. doi :10.1039/c1cc12216a. PMID 21629944.
- ^ Wrede P, Rich A (noviembre de 1979). "Estabilidad de la conformación única del bucle anticodón de ARNtfMet de E. coli". Nucleic Acids Research . 7 (6): 1457–67. doi :10.1093/nar/7.6.1457. PMC 342320 . PMID 41223.
- ^ Wiegand RC, Godson GN, Radding CM (noviembre de 1975). "Especificidad de la nucleasa S1 de Aspergillus oryzae". Revista de química biológica . 250 (22): 8848–55. doi : 10.1016/S0021-9258(19)40751-5 . PMID 171268.
Lectura adicional
