핵산가수분해효소

Endonuclease

엔도핵산가수분해효소는 폴리뉴클레오티드 사슬 내에서 포스포디에스테르 결합을 분해하는 효소이다.디옥시리보핵산가수분해효소 I과 같은 일부는 DNA를 비교적 비특이적으로 절단하는 반면, 제한핵산가수분해효소 또는 제한효소라고 불리는 많은 것들은 매우 특정한 뉴클레오티드 배열에서만 분해된다.엔도핵산가수분해효소는 중간 부분 대신 인식 시퀀스의 끝을 잘라내는 엑소핵산가수분해효소와는 다르다.그러나 "엑소 엔도핵산가수분해효소"로 알려진 일부 효소는 핵산가수분해효소 기능에 제한되지 않으며, 엔도 및 엑소 [1]유사 특성을 모두 나타낸다.증거는 엔도핵산가수분해효소 활성은 엑소핵산가수분해효소 [2]활성에 비해 지연을 경험한다는 것을 시사한다.

제한효소는 특정 DNA [3]서열을 인식하는 에우박테리아와 고세균의 핵산내 분해효소이다.제한 효소에 의해 분할된 것으로 인식된 뉴클레오티드 배열을 제한 부위라고 한다.전형적으로, 제한 부위는 약 4에서 6개의 뉴클레오티드의 길이의 회문 배열이 될 것이다.대부분의 제한 핵산 분해 효소는 DNA 가닥을 불균등하게 절단하여 상보적인 단일 가닥 끝을 남깁니다.이러한 단부는 잡종을 통해 다시 연결될 수 있으며 "스틱 엔드"라고 불립니다.일단 짝을 이룬 후, 단편들의 포스포디에스테르 결합은 DNA 연결효소에 의해 결합될 수 있다.수백 개의 제한핵산가수분해효소가 알려져 있으며, 각각 다른 제한 부위를 공격합니다.동일한 핵산가수분해효소에 의해 분해된 DNA 조각은 DNA의 기원에 관계없이 결합될 수 있다.그러한 DNA는 유전자 결합에 의해 새로운 [4]결합에 의해 형성되는 재조합 DNA라고 불린다.제한핵산가수분해효소(제한효소)는 작용 메커니즘에 따라 I형, II형, III형의 3가지 범주로 구분된다.이 효소들은 합성 [5]생물학뿐만 아니라 박테리아, 식물 또는 동물 세포로의 도입을 위한 재조합 DNA를 만들기 위해 유전 공학에서 종종 사용됩니다.가장 유명한 엔도핵산가수분해효소 중 하나는 Cas9이다.

분류

궁극적으로, 특정 배열의 분할에 상대적으로 기여하는 제한 핵산 분해 효소의 세 가지 범주가 있습니다.유형 I 및 III는 엔도핵산가수분해효소 및 메틸화효소 활성을 모두 포함하는 대형 다중 서브유닛 복합체이다.타입 I은 약 1000개의 염기쌍 또는 그 이상의 임의의 부위에서 인식 시퀀스에서 분리할 수 있으며 에너지원으로 ATP를 필요로 한다.타입 II는 약간 다르게 행동하며 1970년 해밀턴 스미스에 의해 처음 분리되었다.그것들은 엔도핵산가수분해효소의 단순한 버전이고 분해 과정에서 ATP를 필요로 하지 않는다.타입 II 제한 핵산가수분해효소의 몇 가지 예는 Bam을 포함한다.HI, EcoRI, EcoRV, HindIII 및 해III. 그러나 타입 III는 인식 배열에서 약 25개의 염기쌍의 DNA를 절단하고 그 [4]과정에서 ATP를 필요로 한다.

표기법

제한핵산가수분해효소에[6] 대해 일반적으로 사용되는 표기법은 "VwxyZ" 형태이며, 여기서 "Vwx"는 이탤릭체로 이 제한핵산가수분해효소가 발견될 수 있는 종의 첫 번째 문자와 첫 번째 두 글자입니다. 예를 들어 대장균, 에코 및 헤모필루스 인플루엔자, 힌.그 뒤에 옵션인 비이탈화 기호 "y"가 붙습니다. 예를 들어, 약제 내성 전달 [6]인자 RTF-1을 가진 대장균 균주의 경우 EcoR, 대장균 균주의 경우 EcoB,[7] H. 인플루엔자 균주의 경우 Hind 등입니다.[6]마지막으로, 특정 유형 또는 균주가 여러 다른 제한 엔도핵산가수분해효소를 가지고 있는 경우, 이것들은 로마 숫자로 식별되며, 따라서 H. influenceae 균주 d로부터의 제한 엔도핵산가수분해효소는 HindI, HindII, Hind로 명명된다.III 등또 다른 예: "HaeII"와 "HaeIII"는 각각 [4]: 64–64 Hemophilus aegyptius(스트레인 지정 없음), 제한핵산가수분해효소 번호 II 및 번호 III를 나타낸다.분자 생물학에서 사용되는 제한 효소는 보통 약 4~8개의 염기쌍의 짧은 표적 서열을 인식한다.예를 들어 EcoRI 효소는 배열 5' – GAATTC – 3'[8]을 인식하고 분해한다.

제한효소 Eco RI

제한핵산가수분해효소는 몇 가지 종류가 있다.제한 핵산가수분해효소는 전형적으로 인식 부위와 분열 패턴(일반적으로 A, C, G, T의 뉴클레오티드 염기)을 필요로 한다.인식부위가 절단패턴의 영역 밖에 있는 경우 제한핵산가수분해효소는 Type I로 불린다.인식 배열이 분할 배열과 겹치면 제한 핵산가수분해효소 제한 효소는 Type II이다.

자세한 설명

제한 핵산 분해 효소는 표준 dsDNA(이중 가닥 DNA), ssDNA(단일 가닥 DNA), 또는 RNA를 분해하는 것으로 밝혀질 수 있다.이 논의는 dsDNA로 한정되지만, 다음과 같이 확장할 수 있습니다.

  • 표준 dsDNA
  • 비표준 DNA
  1. 홀리데이 교차로
  2. 3가닥 DNA, 4가닥 DNA(G-4가닥 DNA)
  3. DNA와 RNA의 이중 가닥 잡종(한 가닥은 DNA, 다른 가닥은 RNA)[4]: 72–73
  4. 합성 DNA 또는 인공 DNA(예를 들어 A, C, G, T 이외의 염기를 포함하는 경우 Eric T. Kool의 작업을 참조).합성 코돈에 의한 연구, S의 연구를 참조한다.베너, 그리고 폴리펩타이드에 설정된 아미노산을 확대함으로써 프로테옴 또는 프로테오믹스를 확대하는 것은 P의 연구를 참조한다.슐츠.[4]: chapter 3

또한, 합성 또는 인공 제한 핵산가수분해효소를 구성하기 위한 연구가 현재 진행 중이며, 특히 게놈 내에서 독특한 인식 부위를 가지고 있다.

제한핵산가수분해효소 또는 제한효소는 일반적으로 두 가지 방법으로 분해된다: 뭉툭한 끝 또는 끈적끈적한 끝 패턴.타입 I 제한 핵산가수분해효소의 [4]: 64 예시.

또한 dsDNA, ssDNA 및 RNA에 작용하는 Serratia Marcescens에서 발견되는 DNA/RNA 비특이적 엔도핵산가수분해효소가 존재한다.

DNA복구

엔도핵산가수분해효소는 DNA 수복에 역할을 한다.특히 AP 엔도핵산가수분해효소는 AP 부위에서만 DNA 절개를 촉매하여 후속 절제, 복구 합성 및 DNA 결찰을 위한 DNA를 준비한다.예를 들어, 탈수가 발생하면, 이 병변은 염기가 [9]없는 디옥시리보스당을 남긴다.AP 핵산가수분해효소는 이 당을 인식하고 이 부위의 DNA를 절단한 후 DNA 복구가 [10]계속되도록 합니다.대장균 세포는 엔도핵산가수분해효소 IV(EndoIV)[11]와 엑소핵산가수분해효소 III(ExoII)의 두 가지 AP 엔도핵산가수분해효소를 포함하지만 진핵생물에서는 AP 엔도핵산가수분해효소가 하나만 있습니다.

APEndonucleasecartoon

공통핵산가수분해효소

아래는 일반적인 원핵생물 및 진핵생물 엔도핵산가수분해효소의 [12]표이다.

원핵생물효소 원천 평.
RecBCD 에노핵산가수분해효소 대장균 부분적으로 ATP 의존성, 또한 엑소핵산가수분해효소, 재조합 및 복구 기능
T7핵산가수분해효소(P00641) 파지 T7(제3) 레플리케이션에 불가결, 이중 가닥 DNA보다 단일 가닥을 선호
T4핵산가수분해효소II(P07059) 파지 T4(denA) -TpC- 배열을 분해하여 5'-dCMP 종단 올리고뉴클레오티드를 생성한다. 제품의 사슬 길이는 조건에 따라 다르다.
Bal 31핵산가수분해효소 espejiana 또한 엑소핵산가수분해효소입니다. 이중 DNA의 3'와 5' 끝을 갉아먹습니다.최소 두 개의 핵산 분해 효소의 혼합물, 고속과 저속.[13]
핵산가수분해효소 I(Endo I; P25736) 대장균(endA) 주증강 위치, 제품의 평균 체인 길이는 7이고, tRNA에 의해 억제되며, 이중 가닥 DNA 파괴를 생성하며, tRNA와 복합하면 균열이 생성되며, 내측 I 돌연변이는 정상적으로 성장합니다.
마이크로코칼핵산가수분해효소(P00644) 포도상구균 3'-P 흰개미 생성, Ca2+ 필요, RNA에도 작용, 단일 가닥 DNA 및 AT가 풍부한 영역 선호
엔도핵산가수분해효소 II(엔도 VI, EXO III, P09030) 대장균(xthA) AP 부위 옆 균열, 또한 3'-->5' 엑소핵산가수분해효소, 3'-P 말단 포스포모노에 의한 포스포모노에스테라아제
진핵생물효소 원천 평.
뉴로스포라핵산가수분해효소[14] 뉴로스포라크라사, 미토콘드리아 RNA에도 작용합니다.
S1핵산가수분해효소(P24021) 아스페르길루스오리새 RNA에도 작용합니다.
P1-핵산가수분해효소(P24289) 시트리늄페니실륨 RNA에도 작용합니다.
녹두핵산가수분해효소 I 녹두나물 RNA에도 작용합니다.
우스티라고뉴클레아제(Dnase I)[15] 우스티라고 마이디스 RNA에도 작용합니다.
Dnase I(P00639) 소췌장 제품의 평균 체인 길이는 4이며, Mn2+가 존재하는 경우 이중 가닥이 끊어집니다.
AP핵산가수분해효소 핵, 미토콘드리아 DNA 염기 절제 복구 경로 관련
엔도R[16] 헬라 셀 GC 사이트 전용

돌연변이

색소건조증은 UV 특이적 핵산가수분해효소 결함으로 인한 희귀한 상염색체 열성 질환이다.돌연변이 환자는 [17]햇빛으로 인한 DNA 손상을 복구할 수 없다.

겸상적혈구 빈혈은 점돌연변이 때문에 생기는 질병이다.돌연변이에 의해 변경된 염기서열은 뉴클레오티드 [18]염기서열을 인식하는 제한핵산가수분해효소 MstII에 대한 인식 부위를 제거한다.

tRNA 스플라이싱 핵산가수분해효소 돌연변이는 전뇌저형성을 일으킨다.폰토세레벨라아제(PCH)는 tRNA 분열성 엔도핵산가수분해효소 [19]복합체의 4개의 다른 서브유닛 중 3개의 돌연변이에 의해 야기되는 신경퇴행성 상염색체 열성장애군을 나타낸다.

「 」를 참조해 주세요.

레퍼런스

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