Deoksiribonukleaze

Deoksiribonukleaze

Deoksiribonukleaze (DNaze), encimi iz družine nukleaz, katalizirajo hidrolizo fosfodiesterskih vezi v DNA. Njihova naloga je kataliza razgradnje poškodovanih, postaranih ali odvečnih nukleinskih kislin pri celičnih procesih.

Različni tipi deoksiribonukleaz se razlikujejo po delovanju na substrat, kemijskem mehanizmu in biološki funkciji.

Nekatere DNaze zelo indiskriminirano cepijo določeno sekvenco DNA. Drugi, kot restrikcijski encimi, so specifični za določeno področje. Eni cepijo samo dvojne ali enojne vijačnice, drugi so aktivni na oboje.

DNaze, ki katalizirajo cepljenje končnih nukleotidov imenujemo eksodeoksiribonukleaze (tip eksonukleaz). Te razdelimo še na 3’-eksodeoksiribonukleaze in 5’-eksodeoksiribonukleaze, odvisno na katero stran verige delujejo. DNaze, ki cepijo notranje fosfodiesterske vezi so endodeoksiribonukleaze (tip endonukleaz). Ločijo se tudi tako, da cepijo estersko vez, ki je lahko vezana na fosfatno skupino s strani 5'-hidroksilne skupine (vez b) ali na fosfatno skupino s strani 3'-hidroksilne skupine (vez a).

Endodeoksiribonukleaze delimo še na Deoksiribonukleaze I, Deoksiribonukleaze II, Deoksiribonukleaze IV, UvrABC (multiencimski kompleks v bakteriji E.coli, vpleten v mehanizem popravljanja DNA), restrikcijske endonukleze in MNaze.

Deoksiribonukleaze I

DNaza I reže DNA predvsem pri fosfodiesterskih vezeh zraven pirimidinskega nukleotida. Pusti 5’-fosfatni konec polinukleotida s prosto hidroksidno skupino na 3’- poziciji. Deluje na enojno in dvojno vijačnico ter kromatin. DNaza I se veže na protein aktin. V taki obliki je encimsko neaktivna. Domnevajo, da je DNaza-aktin kompleks način shranjevanja DNaze, da se genetska informacija ne poškoduje.

Deoksiribonukleaza II

Hidrolizira vezi v nativni in denaturirani DNA. Produkti so 3’- fosfati. Aktivna je predvsem v kislem pH-ju. Imamo različne vrste: DNaze II alfa (DNaze II) in DNaze II beta (DLAD).

Restrikcijske endonukleaze

Prepoznajo specifična zaporedja baz v dvojni vijačnici DNA, katalizirajo hidrolizo obeh verig na vezavnem mestu ali v njegovi bližini. Delijo se na Tip I, Tip II in Tip III.

Encim DNaze je tudi uporaben pri zdravljenju cistične fibroze. Katalizira hidrolitičen razcep velikih molekul DNA v manjše nukleotidne fragmente in s tem zmanjšuje viskoznost sluzi, v kateri je raztopljena DNA.

Viri:

http://www.ncbi.nlm.nih.gov

Temelji Biokemije – Rodney Boyer

http://gibk26.bse.kyutech.ac.jp/jouhou/image/dna-protein/all/all.html

http://www.molecularstructure.org/