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Lexikon der Biologie: Ribonucleasen

Ribonucleasen, RNasen, RNAsen, Enzyme, die RNA (Ribonucleinsäuren) hydrolytisch an den Phosphorsäurediestergruppen spalten und damit eine Untergruppe der Nucleasen bzw. Hydrolasen darstellen ( vgl. Tab. ). Die Spaltung von RNA durch Ribonucleasen erfolgt meist im Innern der RNA-Ketten (also endonucleolytisch), wobei Oligonucleotide als Zwischen- (oder sogar als End-)Produkte entstehen. Ribonuclease A aus Rinder-Pankreas spaltet spezifisch die den Pyrimidinnucleotiden zum 3'-Ende hin benachbarten Phosphodiesterbindungen (5'----pPupPyp↓Pu----3'). Das Nucleotid auf der 3'-Seite der zu spaltenden Bindung muß einen Pyrimidinring besitzen, denn ein Purinring ist zu groß, um in das aktive Zentrum des Enzyms zu passen, ohne es zu verzerren. Die durch die Ribonuclease katalysierte Hydrolyse verläuft über ein intermediäres 2',3'-cyclo-Phosphat. Einen entscheidenden Beitrag zur Katalyse leisten die Histidine 12 und 119, die im aktiven Zentrum nahe beieinander angeordnet sind und bei der Bildung des cyclischen Zwischenprodukts und seiner Hydrolyse als aufeinander abgestimmte Protonendonatoren und -akzeptoren wirken. Ribonuclease T1 (aus Mikroorganismen isoliert) spaltet spezifisch die den Guanylsäureresten zum 3'-Ende hin benachbarten Phosphodiesterbindungen (5'----pGp↓ApUpCpGp↓U----3'). Beide Enzyme sind wertvolle Hilfsmittel bei der Sequenzanalyse von RNA. Altman (S.), Anfinsen (C.B.), Endonucleasen, Festphasensynthese, Merrifield (R.B.), Moore (S.), Proteine, RNase-Inhibitoren, RNase-Schutzexperimente, Stein (W.H.).

Ribonucleasen

Exemplarische Zusammenstellung einiger bekannter Ribonucleasen und deren Eigenschaften

Bezeichnung Vorkommen/isoliert aus Spezifität in der Molekularbiologie u.a. eingesetzt für Besonderheiten, Merkmale
RNase A Rinderpankreas 3' von Py Abbau von RNA in DNA-Präparation; RNase-Schutzexperimente erzeugt Py-3'-Phosphate
Rnase CL3 Hühnchenleber vor allem 3' von C RNA-Sequenzierung; RNA-Mapping
RNase D E. coli Exonuclease prozessiert die 3'-Enden von prä-tRNA
RNase H E. coli hydrolysiert spezifisch RNA in RNA-DNA-Hybriden Synthese von cDNA; reverse Transkriptase erzeugt 5'-Phosphate
RNase L Eukaryoten ssRNA beteiligt an durch Interferon und dsRNA induzierter anti-viraler Zellantwort
RNase P E. coli tRNA-Sekundärstrukturen nicht-kovalenter Komplex aus RNA (377 Basen lang) und Protein (relative Molekülmasse ca. 20.000); die RNA kann die RNase-P-Aktivität (Prozessierung der 5'-Enden von prä-tRNA) alleine durchführen (Ribozyme)
RNase Phy I Physarum polycephalum 3' von U, G und A, wobei die Spezifität U > A = G ist RNA-Sequenzierung
RNase Phy M Physarum polycephalum vor allem 3' von A und U RNA-Sequenzierung erzeugt 3'-Phosphate
RNase T1 Aspergillus oryzae 3' von G RNA-Sequenzierung; RNA-Mapping; RNase-Schutzexperimente
RNase T2 Aspergillus oryzae vor allem 3' von A RNA-Sequenzierung
RNase U2 Ustilago sphaerogena vor allem 3' von A RNA-Sequenzierung; RNA-Mapping erzeugt 3'-Phosphate
RNase V1 Schlangengift (Kobra) dsRNA RNA-Mapping
RNase III E. coli dsRNA RNA-Mapping
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