Лигаза рибозим - Ligase ribozyme
РНК Лигаза рибозим был первым из нескольких типов синтетические рибозимы произведено in vitro эволюция и отбор техники. Это важный класс рибозимы потому что они катализируют сборку РНК фрагменты в фосфодиэфир Полимеры РНК - реакция, необходимая для всех существующих нуклеиновая кислота полимеразы и считается необходимым для любой самовоспроизводящейся молекулы. Идеи, которые происхождение жизни могли быть вовлечены первые самовоспроизводящиеся молекулы, называемые рибозимами. Гипотезы мира РНК. Рибозимы-лигазы могли быть частью такого пребиотического мира РНК.
Чтобы скопировать РНК, фрагменты или мономеры (отдельные строительные блоки), которые имеют 5'-трифосфаты должны быть лигированы вместе. Это актуально для современных (белковых) полимеразы, а также является наиболее вероятным механизмом, посредством которого может функционировать саморепликаза рибозима в мире РНК. Тем не менее, никто не нашел природного рибозима, который мог бы выполнять эту реакцию.
Эволюция и отбор in vitro
РНК эволюция in vitro или же SELEX позволяет искусственную эволюцию и отбор РНК молекулы, обладающие желаемым свойством, например сродством связывания с определенным лиганд или деятельность, такая как деятельность фермент или же катализатор. Первый такой отбор предполагал выделение различных аптамеры которые связываются с небольшими молекулами. Первые каталитические РНК, полученные в результате эволюции in vitro, были РНК лигазы, каталитические РНК, которые соединяют два фрагмента РНК с образованием одного аддукт. Наиболее активной лигазой, известной на сегодняшний день, является лигаза I класса, выделенная из случайной последовательности (работа Дэвид Бартель, а в Шостак лаборатория). Другие примеры РНК-лигаз включают лигазу L1 (Робертсон и Эллингтон), лигазу R3C (Joyce), лигазу DSL (Inoue). Все эти лигазы катализируют образование 3'– 5'-фосфодиэфирной связи между двумя фрагментами РНК.
Лигаза L1
Майкл Робертсон и Эндрю Эллингтон разработали лигазный рибозим, который выполняет желаемые функции. Сборка 5′ – 3 ′ РНК реакция, и назвали это лигазой L1.[1] Чтобы лучше понять детали того, как этот рибозим складывается в структуру, которая позволяет ему катализировать эту фундаментальную реакцию, Рентгеновская кристаллическая структура было решено.[2][3] Структура состоит из трех спиральных стержней, называемых стержнями A, B и C, которые соединяются в трех спиралях.
Рекомендации
- ^ Робертсон MP, Hesselberth JR, Ellington AD (апрель 2001 г.). «Оптимизация и оптимальность короткой рибозимной лигазы, которая объединяет пары оснований, отличных от Ватсона-Крика». РНК. 7 (4): 513–523. Дои:10.1017 / S1355838201002199. ЧВК 1370105. PMID 11345430.
- ^ Робертсон член парламента, Скотт WG (март 2007 г.). «Структурные основы сборки РНК, катализируемой рибозимами». Наука. 315 (5818): 1549–1553. Дои:10.1126 / science.1136231. PMID 17363667.
- ^ Джойс Г.Ф. (март 2007 г.). «Структурная биология. Взгляд на первый фермент биологии». Наука. 315 (5818): 1507–1508. Дои:10.1126 / наука.1140736. PMID 17363651.
дальнейшее чтение
- Джамбасу Г.М., Ли Т.С., Соса С.П., Робертсон М.П., Скотт В.Г., Йорк DM (апрель 2010 г.). «Идентификация точек динамического шарнира молекулярного переключателя лигазы L1». РНК. 16 (4): 769–780. Дои:10.1261 / rna.1897810. ЧВК 2844624. PMID 20167653.
- Питт Дж. Н., Ферре-Д'Амаре А. Р. (март 2009 г.). «Структурно-управляемая инженерия региоселективности рибозимов РНК-лигазы». Варенье. Chem. Soc. 131 (10): 3532–3540. Дои:10.1021 / ja8067325. ЧВК 2678027. PMID 19220054.
- Робертсон М.П., Кнудсен С.М., Эллингтон А.Д. (январь 2004 г.). «Выбор рибозимов in vitro в зависимости от активности пептидов». РНК. 10 (1): 114–127. Дои:10.1261 / rna.5900204. ЧВК 1370523. PMID 14681590.
- Робертсон MP, Эллингтон AD (апрель 2000 г.). «Дизайн и оптимизация эффекторно-активируемых рибозимных лигаз». Нуклеиновые кислоты Res. 28 (8): 1751–1759. Дои:10.1093 / nar / 28.8.1751. ЧВК 102822. PMID 10734194.