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  • 發布時間:2022-05-23 15:53 原文鏈接: 核酶的特點和意義

    1.核酶發現

    核酶最早由Cech和 Altman(1989年諾貝爾化學獎獲得者)發現。1967年,Woese、 Crick與 Orgel等基于RNA二級結構的復雜程度提出其可能有催化活性;1982年,Cech在研究四膜蟲rRNA前體剪接時發現其內含子有自我剪接活性;1983年,Altman在研究細菌tRNA前體時發現核糖核酸酶P中的MRNA參與tRNA前體轉錄后加工;1982年, Kruger等建議將有催化活性的RNA命名為“ ribozyme(核酶)”。

    2.核酶特點

    到目前為止發現的各種核酶有以下特點。

    (1)核酶的化學本質為RNA或RNA片段。有些核糖核蛋白也有催化作用,但活性中心位于其蛋白質成分上,并不屬于核酶,例如端粒酶。然而,如果核糖核蛋白的RNA含活性中心,則該RNA組分就是核酶,例如核糖核酸酶P分子中的M1RNA。

    (2)核酶的底物種類比較少,大多數是自身RNA或其他RNA分子,并因此分為自體催化、異體催化兩種類型。此外還有其他底物,例如肽基轉移酶的底物是氨酰tRNA和肽酰tRNA。

    (3)核酶的催化效率比酶低得多。

    (4)核酶也具有專一性。例如,M1RNA只剪切RNA前體5′端的額外核苷酸,不剪切其3′端的額外核苷酸及其他序列。

    (5)核酶所催化的反應都是不可逆的。

    (6)核酶催化反應時需要Mg2+,Mg3+既維持核酶的活性構象,又參與催化反應。 

    (7)多數核酶在細胞內含量極低。

    3.核酶意義

    ①核酶的發現和研究使我們對RNA的生理功能有了進一步的認識,即它既是遺傳信息的載體,又是生物催化劑,兼有DNA和蛋白質兩類生物大分子的功能。

    ②核酶的發現動搖了所有生物催化劑都是蛋白質的傳統觀念。

    ③核酶的發現對于了解生命進化過程具有重要意義,RNA或許是最早出現的生物大分子。 

    4.核酶應用

    ①基因治療;②特定RNA降解;③生物傳感器;④功能基因組學;⑤基因發現。


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