Retrowirusowa rybonukleaza H

Retrowirusowa rybonukleaza H
3k2p hiv rnaseH inhibitor.png
Domena rybonukleazy H z białka odwrotnej transkryptazy HIV-1. Cztery reszty karboksylanowe miejsca aktywnego są pokazane w kolorze magenta. Dwa związane jony manganu są pokazane jako fioletowe kulki. Związana cząsteczka inhibitora, beta-tujaplicynol, jest zaznaczona na zielono.
Identyfikatory
nr WE 3.1.26.13
nr CAS 9050-76-4
Bazy danych
IntEnz Widok IntEnz
BRENDA Wpis BRENDY
ExPASy Widok NiceZyme
KEGG Wpis KEGG
MetaCyc szlak metaboliczny
PRYM profil
Struktury PDB RCSB PDB PDBe PDB suma
Szukaj
PKW artykuły
PubMed artykuły
NCBI białka

Retrowirusowa ( rybonukleaza H (retrowirusowa RNaza H) jest domeną katalityczną enzymu retrowirusowej odwrotnej transkryptazy RT). Enzym RT jest używany do generowania komplementarnego DNA ( cDNA ) z genomu retrowirusowego RNA . Ten proces nazywa się odwrotną transkrypcją . Aby zakończyć ten złożony proces, retrowirusowe enzymy RT muszą przyjąć wielofunkcyjną naturę. Dlatego posiadają 3 z następujących biochemicznych : polimerazy DNA zależnej od RNA , rybonukleazy H i polimerazy DNA zależnej od DNA . Podobnie jak wszystkie enzymy RNazy H, domena retrowirusowej RNazy H rozszczepia dupleksy DNA/RNA i nie degraduje DNA ani niezhybrydyzowanego RNA.

Struktura

Domena H rybonukleazy z białka odwrotnej transkryptazy HIV-1 (niebieska), z czterema resztami karboksylanowymi miejsca aktywnego pokazanymi w kolorze magenta. Domena jest nałożona na domenę rybonukleazy HI z Escherichia coli (jasnobrązowa), co ilustruje obecność C-helisy i zasadowego występu w homologu E. coli .
Struktura krystaliczna heterodimeru odwrotnej transkryptazy HIV (żółty i zielony), z domeną RNazy H pokazaną na niebiesko (miejsce aktywne w purpurowych kulach). Pomarańczowa nić kwasu nukleinowego to RNA, czerwona nić to DNA.

Chociaż struktury RT ludzkich , mysich i ptasich retrowirusów wykazują różne podjednostki, względne rozmiary, orientacja i połączenie domen polimerazy DNA i RNazy H są uderzająco podobne. Domena RNazy H zajmuje ~ 25% C-końca białka RT . Domena polimerazy DNA zajmuje ~ 55% N-końca białka RT. Domeny RNazy H MMLV i HIV-1 RT są strukturalnie bardzo podobne do Escherichia coli i Bacillus halodurans RNazy H, jak również ludzką RNazę H1 . Na ogół pofałdowane struktury domen retrowirusowej RNazy H mają postać 5-niciowych mieszanych arkuszy beta otoczonych czterema helisami alfa w rozkładzie asymetrycznym. Godną uwagi różnicą między różnymi białkami RNazy H jest obecność lub brak C-helisy (obecnej w E. coli, MLV i ludzkich RNazach H, nieobecnej w HIV-1, B. halodurany i ASLV RNazy H), dodatnio naładowanej helisa alfa zwana również podstawową pętlą lub występem. Uważa się, że odgrywa rolę w wiązaniu substratu.

Typowa organizacja genomowa retrowirusa: domena RNazy H (RH - pokazana na czarno) jest kodowana jako część genu odwrotnej transkryptazy (RT) . RT wraz z proteazą (PR) i integrazą (IN) są tłumaczone jako poliproteina Gag . UTR = region nieprzetłumaczony ; LTR = Długie powtórzenie końcowe

Funkcjonować

Podczas odwrotnej transkrypcji wirusowego genomowego RNA do cDNA powstaje hybryda RNA/DNA. Nić RNA jest następnie hydrolizowana przez domenę RNazy H, aby umożliwić syntezę drugiej nici DNA przez funkcję polimerazy DNA enzymu RT. Ponadto wiriony retrowirusowe pakują pojedynczą cząsteczkę tRNA , której używają jako startera podczas odwrotnej transkrypcji wirusowego genomowego RNA. Retrowirusowa RNaza H jest potrzebna do strawienia cząsteczki tRNA, gdy nie jest już potrzebna. Procesy te zachodzą w sposób zależny od Mg2+.

Retrowirusowe RNazy H rozszczepiają swoje substraty na 3 różne sposoby:

  1. specyficzne dla sekwencji wewnętrzne cięcie RNA [1-4]. Enzymy ludzkiego wirusa niedoboru odporności typu 1 i mysiego wirusa białaczki Moloney'a preferują rozszczepianie nici RNA o jeden nukleotyd od połączenia RNA-DNA.
  2. Skierowane na 5'-końcu RNA cięcie 13-19 nukleotydów od końca RNA.
  3. Skierowane na 3'-koniec DNA cięcie 15-20 nukleotydów od końca startera.

Dwa tryby skierowane na koniec są unikalne dla retrowirusowych RNaz H ze względu na szereg efektów związanej z domeną polimerazy retrowirusowej RT. W bardziej uniwersalnym trybie rozszczepiania wewnętrznego, RNazy H zachowują się jak typowe endonukleazy i rozszczepiają RNA wzdłuż hybrydowego substratu DNA/RNA przy braku jakichkolwiek efektów końcowych.

Linki zewnętrzne