Дезоксирибонуклеаза - Deoxyribonuclease

Кристаллы белка ДНКазы.

А дезоксирибонуклеаза (ДНКаза, для краткости) является фермент что катализирует гидролитическое расщепление из фосфодиэфирные связи в ДНК позвоночник, тем самым разрушая ДНК. Дезоксирибонуклеазы - это один из видов нуклеаза, общий термин для ферментов, способных гидролизовать фосфодиэфирные связи, связывающие нуклеотиды. Известно большое количество дезоксирибонуклеаз, различающихся по своим свойствам. субстрат особенности, химические механизмы и биологические функции.

Режимы действия

Некоторые ДНКазы разрезают или «расщепляют» только остатки на концах молекул ДНК (экзодезоксирибонуклеазы, тип экзонуклеаза ). Другие раскалываются где-нибудь по цепочке (эндодезоксирибонуклеазы, подмножество эндонуклеазы ).[1]

Некоторые довольно неизбирательно Последовательность ДНК на которых они режут, а другие, в том числе рестрикционные ферменты, очень специфичны для последовательности.

Только некоторые раскалывают двухцепочечная ДНК; другие специфичны для одноцепочечных молекул; а третьи активны в обоих направлениях.

Ферменты ДНКазы можно вдыхать с помощью небулайзера кистозный фиброз страдающие. Ферменты ДНКазы помогают, потому что белые кровяные тельца накапливаются в слизи и, когда они распадаются, выделяют ДНК, которая усиливает «липкость» слизи. Ферменты ДНКазы расщепляют ДНК, и слизь легче удалить из легких.

Использует

Внутриплевральный тканевый активатор плазминогена (tPA) в сочетании с дезоксирибонуклеазой увеличивают отток плевры, сокращают продолжительность пребывания в больнице и уменьшают потребность в хирургическом вмешательстве. парапневмонический выпот и эмпиема.

В одном из исследованных протоколов использовалась доза ДНКазы (Pulmozyme, Roche) 5 мг и доза t-PA (Actilyse, Boehringer Ingelheim) 10 мг. Каждое внутриплевральное лекарственное средство вводится дважды в день в течение 3 дней, и за каждым введением следует пережимание дренажа, чтобы лекарство оставалось в плевральной полости в течение 1 часа. Лечение только ДНКазой или только t-PA было неэффективным.[2]

ДНКаза обычно используется при очистке белков, выделенных из прокариотических организмов. Экстракция белка часто связана с разрушением клеточной стенки. Часто разрушенная и хрупкая клеточная стенка случайно лизируется, высвобождая нежелательную ДНК и желаемые белки. Полученный ДНК-белковый экстракт очень вязкий и его трудно очистить, и в этом случае добавляют ДНКазу.[3] ДНК гидролизуется, но это не влияет на белки, и экстракт можно подвергнуть дальнейшей очистке.

Типы

Два основных типа ДНКазы, обнаруженные в многоклеточные животные известны как дезоксирибонуклеаза I и дезоксирибонуклеаза II.

Другие типы ДНКазы включают: микрококковая нуклеаза.

Анализ

ДНК поглощает УФ-свет с длиной волны максимального поглощения около 260 нм. Это поглощение происходит из-за пи-электронов в ароматических основаниях ДНК. В дцДНК или даже в областях РНК, где встречается двухцепочечная структура, основания расположены параллельно друг другу, и перекрытие молекулярных орбиталей оснований приводит к снижению поглощения УФ-света. Это явление называется гипохромным эффектом. Когда ДНКаза высвобождает нуклеотиды из дцДНК, основания больше не складываются, как в дцДНК, так что перекрытие орбиталей сводится к минимуму, а поглощение УФ-излучения увеличивается. Это увеличение поглощения лежит в основе единицы активности ДНКазы Кунитца. Одна единица Кунитца определяется как количество фермента, добавленного к 1 мг / мл ДНК спермы лосося, которое вызывает увеличение поглощения на 0,001 в минуту на длине волны 260 нм при воздействии на высокополимеризованную ДНК при 25 ° C в 0,1 M NaOAc. (pH 5,0) буфер. В названии установки признан российско-американский биохимик М. Куниц, предложивший стандартный тест в 1946 году.

Стандартный ферментный препарат следует запускать параллельно с неизвестным, поскольку стандартизация препаратов ДНК и их степени полимеризации в растворе невозможна.

Примечания и ссылки

  1. ^ Р. А. Боуэн; Лаура Остген; Мелисса Руж (20 февраля 2000 г.). «Рестрикционные эндонуклеазы и ДНК-модифицирующие ферменты». Нуклеазы: ДНКаза и РНКаза. Биотехнология и генная инженерия. Архивировано из оригинал 5 августа 2004 г.. Получено 8 января 2017.
  2. ^ Рахман, Наджиб (11 августа 2011 г.). «Внутриплевральное использование тканевого активатора плазминогена и ДНКазы при плевральной инфекции». Медицинский журнал Новой Англии. 365 (365): 518–526. Дои:10.1056 / NEJMoa1012740. PMID  21830966.
  3. ^ Нинфа, Баллоу, Бенор (2010). Фундаментальные лабораторные подходы к биохимии и биотехнологии 2-е издание. Соединенные Штаты Америки: John Wiley & Sons, Inc., стр. 234. ISBN  978-0470087664.CS1 maint: несколько имен: список авторов (связь)