RNA enzymológia R eakcie katalyzované ribozýmami (RNA enzýmami)

1. RNA enzymológiaReakcie katalyzované ribozýmami (RNA enzýmami) • Prirodzená RNA môže katalyzovať chemické reakcie, napr. prenos fosfátu v RNA substrátoch • Kruger, K., Grabowski, P., Zaug, A., Sands, J., Gottschling, D., and Cech, T. (1982). Self-splicing RNA: autoexcision and autocyclization of the ribosomal RNA intervening sequence of Tetrahymena. Cell 31, 147–157. • Guerrier-Takada, C., Gardiner, K., Marsh, T., Pace, N., and Altman, S. (1983). The RNA moiety of ribonucleases P is the catalytic subunit of the enzyme. Cell 35, 849–857. • kde sa vyskytuje chémia katalyzovaná RNA • aké je spektrum reakcií RNA enzýmov • aký je mechanizmus reakcií katalyzovaných RNA Chemistry & Biology 9, 961–969 (2002)

2. RNA enzymológia Väčšina prirodzených ribozýmov katalyzuje transfer fosfátu v RNA atakom internukleotidovej fosfodiesterovej väzby 2'- alebo 3'-OH skupinou ribózy 2 skupiny ribozýmov - OH skupina nukleofilu atakuje vlastný 3'-fosfodiester - OH skupina nukleofilu je exogénna alebo z iného reťazca RNA Štruktúrne a chemické faktory RNA katalýzy Presná orientácia nukleobáz a iónov kovu v aktívnom mieste RNA enzýmu ako aj modulácia pKa nukleobáz mikrookolím je potrebná pre - aktiváciu nukleofilu - stabilizáciu záporne nabitého tranzitného stavu - stabilizáciu odstupujúcej skupiny

3. RNA enzymológia Intramolekulový transfer fosfátu katalyzovaný 1. skupinou ribozýmov hammerhead ribozým, ribozým vírusu hepatitídy delta(HDV),hairpin ribozým, Neurospora VS ribozým a RnaseP RNA ribozým

4. RNA enzymológia The Group I and Group II introns catalyze attack of an extrinsic nucleophile, here shown as a guanosine, at a specific phosphodiester bond.

5. RNA enzymológia

6. RNA enzymológia Predpokladá sa, že peptidyl transfer na ribozóme zabezpečuje aktívne miesto zložené z RNA

7. RNA enzymológia Schematické znázornenie sekundárnej štruktúry a pôsobenia hammerhead ribozýmu - ribozým komplementárny k target RNA (ozn. ‘X–Y’ a ‘N–M’ v oblasti viažúcej substrát) - molekulové nožnice fungujú špecificky po naviazaní nevyhnutného Mg2+ iónu v miestach susedných s tripletovej sekvencii NUX (N je ľubovoľná báza a X je A, C alebo U) Current Opinion in Chemical Biology 2000, 4:669–677

8. RNA enzymológia alosterické ribozýmy

9. RNA enzymológia alosterické ribozýmy Indukcia alebo inhibícia alosterického ribozýmu je umožnená pomocou komunikačného modulu, ktorý spája katalytickú a receptorovú doménu aptameru