Дезоксирибонуклеаза - Deoxyribonuclease

Структура бычьей DNASE1 (белый цвет), связанный с ДНК (синий).

Дизоксирибонуклеаза ( ДНКазы , для краткости) представляет собой фермент , который катализирует гидролитическое расщепление по фосфодиэфирным связям в ДНК позвоночнике, таким образом , унижающие ДНК. Дезоксирибонуклеазы - это один из типов нуклеаз , общий термин для ферментов, способных гидролизовать фосфодиэфирные связи, связывающие нуклеотиды. Известно большое количество дезоксирибонуклеаз, которые различаются субстратной специфичностью, химическими механизмами и биологическими функциями.

Режимы действия

Некоторые ДНКазы разрезают или «расщепляют» только остатки на концах молекул ДНК ( экзодезоксирибонуклеазы , разновидность экзонуклеаз ). Другие расщепляют в любом месте цепи ( эндодезоксирибонуклеазы , подмножество эндонуклеаз ).

Некоторые из них довольно неразборчивы в отношении последовательности ДНК, по которой они разрезают, в то время как другие, включая рестрикционные ферменты , очень специфичны для последовательности.

Некоторые расщепляют только двухцепочечную ДНК ; другие специфичны для одноцепочечных молекул; а третьи активны по отношению к обоим.

Больные муковисцидозом могут вдыхать ферменты ДНКазы с помощью небулайзера . 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

Было показано, что интраплевральный тканевой активатор плазминогена (tPA) в сочетании с дезоксирибонуклеазой увеличивает плевральный дренаж, сокращает продолжительность пребывания в больнице и снижает потребность в хирургическом вмешательстве при парапневмонических выпотах и эмпиеме .

В одном из исследованных протоколов использовалась доза ДНКазы (Pulmozyme, Roche) 5 мг и доза t-PA (Actilyse, Boehringer Ingelheim) 10 мг. Каждое внутриплевральное лекарство 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.

ДНКаза обычно используется при очистке белков, выделенных из прокариотических организмов. Экстракция белка часто включает деградацию 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. ДНК гидролизуется, но это не влияет на белки, и экстракт можно подвергнуть дальнейшей очистке.

Типы

Два основных типа ДНКазы, обнаруженные у многоклеточных животных , известны как дезоксирибонуклеаза I и дезоксирибонуклеаза II .

Другие типы ДНКазы включают микрококковую нуклеазу .

Анализ

ДНК поглощает УФ-свет с длиной волны максимального поглощения около 260 нм. Это поглощение происходит за счет пи-электронов ароматических оснований 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