Полинуклеотид 5'-фосфатаза

Фермент полинуклеотид 5′-фосфатаза ( РНК 5′-трифосфатаза , РТФаза , EC 3.1.3.33) — это фермент , катализирующий реакцию

5′-фосфополинуклеотид + H ₂ O полинуклеотид + фосфат ${\displaystyle \rightleftharpoons }$

Этот фермент относится к семейству гидролаз , в частности, тех, которые действуют на фосфорные моноэфирные связи. Систематическое название — полинуклеотид 5′-фосфогидролаза . Этот фермент также называют 5′-полинуклеотидазой .

Единственной известной специфической молекулярной функцией является катализ реакции:

5′-концевой трифосфо-(пурин-рибонуклеотид) в мРНК + H ₂ O = 5′-концевой дифосфо-(пурин-рибонуклеозид) в мРНК + фосфат

RTPases расщепляют 5′-концевую γ-β фосфоангидридную связь зарождающихся молекул информационной РНК , что позволяет добавлять пятиконцевой колпачок как часть посттранскрипционных модификаций . RTPases генерируют мРНК с 5′-дифосфатным окончанием и фосфатный ион из предшественника мРНК с 5′-трифосфатным окончанием . Затем мРНК гуанилилтрансфераза добавляет обратную гуанозинмонофосфатную (ГМФ) группу из ГТФ , генерируя пирофосфат , а мРНК (гуанин-N7-)-метилтрансфераза метилирует гуанин , образуя конечную структуру 5′-колпачка. ^{[1] [2] [3] [4] [5]}

На данный момент известны два семейства RTPases:

• металл -зависимое семейство. Дрожжевые , ^{[4] [6] [7]} простейшие и вирусные ^{[4] [8]} RTPases требуют металлического кофактора для своей активности, который чаще всего представляет собой Mg ²⁺ или Mn ²⁺ . Этот класс ферментов также способен гидролизовать свободные нуклеозидтрифосфаты в присутствии Mn ²⁺ или Co ²⁺ . ^[1]
• металл -независимое семейство. Эти группы не требуют металлов для своей активности, и было показано, что некоторые ферменты инактивируются в присутствии ионов металлов. Эти ферменты очень похожи на протеинтирозинфосфатазы по своей структуре и механизму. ^{[9] [10] [11]} Это семейство включает RTPазы млекопитающих, растений и других высших эукариот, ^[8] и структурно и механически отличается от металл-зависимого семейства RTPазы. ^{[4] [5] [7]}

Структурные исследования

По состоянию на конец 2007 года для этого класса ферментов было решено 5 структур с кодами доступа PDB 1D8H, 1D8I, 1I9S, 1I9T и 1YN9.

Смотрите также

• Транскрипция (генетика)
• Пятикратный предел

Ссылки

1. Gross CH, Shuman S (сентябрь 1998 г.). «Характеристика РНК-5′-трифосфатазы, кодируемой бакуловирусом». Журнал вирусологии . 72 (9): 7057–63. doi : 10.1128/JVI.72.9.7057-7063.1998 . PMC  109926. PMID  9696798 .
2. Ho CK, Schwer B, Shuman S (сентябрь 1998 г.). «Генетические, физические и функциональные взаимодействия между компонентами трифосфатазы и гуанилилтрансферазы дрожжевого мРНК-капсульного аппарата». Молекулярная и клеточная биология . 18 (9): 5189–98. doi : 10.1128/MCB.18.9.5189. PMC 109104. PMID  9710603. 
3. Шуман С. (2000). «Структура, механизм и эволюция аппарата кэпирования мРНК». Прогресс в исследовании нуклеиновых кислот и молекулярной биологии . 66 : 1–40. doi :10.1016/s0079-6603(00)66025-7. ISBN 9780125400664. PMID  11051760.
4. Takagi T, Moore CR, Diehn F, Buratowski S (июнь 1997). "РНК-5′-трифосфатаза, связанная с протеинтирозиновыми фосфатазами". Cell . 89 (6): 867–73. doi : 10.1016/S0092-8674(00)80272-X . PMID  9200605. S2CID  10484079.
5. Wen Y, Yue Z, Shatkin AJ (октябрь 1998 г.). "Фермент кэппинга млекопитающих связывает РНК и использует механизм тирозинфосфатазы белка". Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 95 (21): 12226–31. Bibcode : 1998PNAS...9512226W. doi : 10.1073/pnas.95.21.12226 . PMC 22813. PMID  9770468. 
6. Bisaillon M, Bougie I (сентябрь 2003 г.). «Исследование роли ионов металлов в каталитическом механизме трифосфатазы РНК дрожжей». Журнал биологической химии . 278 (36): 33963–71. doi : 10.1074/jbc.M303007200 . PMID  12819229.
7. Lima CD, Wang LK, Shuman S (ноябрь 1999 г.). «Структура и механизм действия трифосфатазы РНК дрожжей: важный компонент аппарата колпачка мРНК». Cell . 99 (5): 533–43. doi : 10.1016/S0092-8674(00)81541-X . PMID  10589681. S2CID  1785538.
8. Karpe YA, Lole KS (сентябрь 2010 г.). "Активность РНК 5'-трифосфатазы домена геликазы вируса гепатита Е". Журнал вирусологии . 84 (18): 9637–41. doi :10.1128/JVI.00492-10. PMC 2937651. PMID  20592074 . 
9. Barford D, Flint AJ, Tonks NK (март 1994). «Кристаллическая структура человеческого белка тирозинфосфатазы 1B». Science . 263 (5152): 1397–404. Bibcode :1994Sci...263.1397B. doi :10.1126/science.8128219. PMID  8128219.
10. Denu JM, Dixon JE (октябрь 1998 г.). «Протеиновые тирозиновые фосфатазы: механизмы катализа и регуляции». Current Opinion in Chemical Biology . 2 (5): 633–41. doi :10.1016/S1367-5931(98)80095-1. PMID  9818190.
11. Deshpande T, Takagi T, Hao L, Buratowski S, Charbonneau H (июнь 1999). "Человеческий PIR1 суперсемейства протеин-тирозин фосфатазы обладает РНК 5'-трифосфатазной и дифосфатазной активностью". Журнал биологической химии . 274 (23): 16590–4. doi : 10.1074/jbc.274.23.16590 . PMID  10347225.

Дальнейшее чтение

• Беккер А., Гурвиц Дж. (март 1967 г.). «Ферментативное расщепление фосфатных концов полинуклеотидов». Журнал биологической химии . 242 (5): 936–50. doi : 10.1016/S0021-9258(18)96215-0 . PMID  4289819.