ข้ามไปเนื้อหา

ผลต่างระหว่างรุ่นของ "เอกโซนิวคลีเอส"

จากวิกิพีเดีย สารานุกรมเสรี
เรียกดูประวัติแบบโต้ตอบ
← การแก้ไขก่อนหน้าการแก้ไขถัดไป →
เนื้อหาที่ลบ เนื้อหาที่เพิ่ม
เห็นภาพข้อความวิกิ
InternetArchiveBot (คุย | ส่วนร่วม)
การแก้ไข 133,574 ครั้ง
Rescuing 1 sources and tagging 0 as dead.) #IABot (v2.0.8
ไม่มีความย่อการแก้ไข
บรรทัด 11: บรรทัด 11:
}}
}}


⚫
'''เอกโซนิวคลีเอส''' ({{lang-en|exonuclease}}) คือ[[เอนไซม์]]ที่ทำหน้าที่สลายพันธะ 3′-5′ [[ฟอสโฟไดเอสเทอร์]] เฉพาะที่ปลายสาย[[พอลินิวคลีโอไทด์]] ซึ่งแตกต่างจาก [[เอนโดนิวคลีเอส]]ซึ่งจะทำหน้าที่สลายพันธะ 3′-5′ ฟอสโฟไดเอสเทอร์ ตำแหน่งใดก็ได้ในสายพอลินิวคลีโอไทด์ กลไกในการสลายพันธะฟอสโฟไดเอสเทอร์จะใช้ปฏิกิริยา[[ไฮโดรไลซิส]]<ref>{{cite journal |author=Yuhong Liang, Ruth E. Blake |title=Compound- and enzyme-specific phosphodiester hydrolysis mechanisms revealed by δ18O of dissolved inorganic phosphate: Implications for marine P cycling |journal=Geochimica et Cosmochimica Acta |volume=73 |issue=13 |pages=3782-3794 |date=July 2009|url=http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0016703709002178}}</ref>

⚫
'''เอกโซนิวคลีเอส''' ({{lang-en|exonuclease}}) คือ[[เอนไซม์]]ที่ทำหน้าที่สลายพันธะ 3′-5′ [[ฟอสโฟไดเอสเทอร์]] เฉพาะที่ปลายสาย[[พอลินิวคลีโอไทด์]] ซึ่งแตกต่างจาก [[เอนโดนิวคลีเอส]]ซึ่งจะทำหน้าที่สลายพันธะ 3′-5′ ฟอสโฟไดเอสเทอร์ ตำแหน่งใดก็ได้ในสายพอลินิวคลีโอไทด์ กลไกในการสลายพันธะฟอสโฟไดเอสเทอร์จะใช้ปฏิกิริยา[[ไฮโดรไลซิส]]<ref>{{cite journal |author=Yuhong Liang, Ruth E. Blake |title=Compound- and enzyme-specific phosphodiester hydrolysis mechanisms revealed by δ18O of dissolved inorganic phosphate: Implications for marine P cycling |journal=Geochimica et Cosmochimica Acta |volume=73 |issue=13 |pages=3782-3794 |year=2009 |month=July|url=http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0016703709002178}}</ref>


== ลักษณะการทำงาน ==
== ลักษณะการทำงาน ==
บรรทัด 20: บรรทัด 19:


==การทำงานร่วมกับพอลิเมอเรส==
==การทำงานร่วมกับพอลิเมอเรส==
ในการหยุด[[การถอดรหัส (พันธุศาสตร์)|กระบวนการลอกรหัส]](transcriptional termination) เมื่อ อาร์เอนเอพอลิเมอเรส II สังเคราะห์สายเอ็มอาร์เอนเอ(mRNA)จนมาถึงตำแหน่งที่จะต้องมีการเติมอะดีโนซีน(Adenosene)มากๆ เรียกตำแหน่งนี้ว่า พอลิเอซิกเนล(Poly-A signal;AAUAAA)จะมีการสังเคราะห์สายเอ็มอาร์เอนเอของอาร์เอนเอพอลิเมอเรส II เลยไปประมาณ 0.5-2 กิโลเบสแพร์(kilobase pair;kb.) จากนั้นจะมี 5'-3'เอกโซนิวคลีเอส(ในคนสร้างจากยีนเอ็กซ์อาร์เอนทู;Gene Xrn2) มาจับกับอาร์เอนเอพอลิเมอเรส II แล้วทำการตัดส่วนที่มีการสังเคราะห์เกินมาในทิศทาง 5'-3' บนสายเอ็มอาร์เอนเอ พร้อมทั้งนำอาร์เอนเอพอลิเมอเรส II ออกไปด้วย ต่อจากนั้นจะมีเอนไซม์พอลิเอ พอลิเมอเรส(Poly(A)polymerase)มาเติมอะดีโนซีนมอนอฟอตเฟต(Adenosene Monophosphate) ต่อไป<ref>{{cite journal | author = Hage A EL, ''et al.'' | title = Efficient termination of transcription by RNA polymerase I requires the 5′ exonuclease Rat1 in yeast | journal = Genes Dev. | volume = 22 | pages = 1068–081| year = 2008 |doi=10.1101/gad.463708 |pmid=18413717 | issue = 8 | pmc = 2335327 }}</ref>
ในการหยุด[[การถอดรหัส (พันธุศาสตร์)|กระบวนการลอกรหัส]](transcriptional termination) เมื่อ อาร์เอนเอพอลิเมอเรส II สังเคราะห์สายเอ็มอาร์เอนเอ(mRNA)จนมาถึงตำแหน่งที่จะต้องมีการเติมอะดีโนซีน(Adenosene)มากๆ เรียกตำแหน่งนี้ว่า พอลิเอซิกเนล(Poly-A signal;AAUAAA)จะมีการสังเคราะห์สายเอ็มอาร์เอนเอของอาร์เอนเอพอลิเมอเรส II เลยไปประมาณ 0.5-2 กิโลเบสแพร์(kilobase pair;kb.) จากนั้นจะมี 5'-3'เอกโซนิวคลีเอส(ในคนสร้างจากยีนเอ็กซ์อาร์เอนทู;Gene Xrn2) มาจับกับอาร์เอนเอพอลิเมอเรส II แล้วทำการตัดส่วนที่มีการสังเคราะห์เกินมาในทิศทาง 5'-3' บนสายเอ็มอาร์เอนเอ พร้อมทั้งนำอาร์เอนเอพอลิเมอเรส II ออกไปด้วย ต่อจากนั้นจะมีเอนไซม์พอลิเอ พอลิเมอเรส(Poly(A)polymerase)มาเติมอะดีโนซีนมอนอฟอตเฟต(Adenosene Monophosphate) ต่อไป<ref>{{cite journal | author = Hage A EL | title = Efficient termination of transcription by RNA polymerase I requires the 5′ exonuclease Rat1 in yeast | journal = Genes Dev. | volume = 22 | pages = 1068–081| year = 2008 |doi=10.1101/gad.463708 |pmid=18413717 | issue = 8 | pmc = 2335327 |display-authors=etal}}</ref>


==การทำงานในคน==
==การทำงานในคน==
ในคน 3'-5' เอนโดนิวคลีเอส มีความจำเป็นในการทำงานของ[[ฮิสโตน]] พรี-เอ็มอาร์เอ็นเอ(histone [[:en:Precursor mRNA|pre-mRNA]]) และใน [[:en:U7 small nuclear RNA|U7 small nuclear RNA]](U7 sn RNP) จะเป็นตัวชักนำกระบวนการย่อยสลาย(single cleavage process) จากนั้น 5′-3′ เอกโซนิวคลีเอส จะทำการย่อยสลายต่อไปจนเสร็จสมบูรณ์<ref>{{cite journal |author=Yang XC, Sullivan KD, Marzluff WF, Dominski Z |title=Studies of the 5′ Exonuclease and Endonuclease Activities of CPSF-73 in Histone Pre-mRNA Processing |journal=Mol. Cell. Biol. |volume=29 |issue=1 |pages=31–42 |year=2009 |month=January |pmid=18955505 |pmc=2612496 |doi=10.1128/MCB.00776-08 |url=http://mcb.asm.org/cgi/pmidlookup?view=long&pmid=18955505}}</ref> นี่คือ กระบวนการที่ทำให้[[นิวคลีโอไทด์]]ที่ได้ นำกลับมาใช้ใหม่
ในคน 3'-5' เอนโดนิวคลีเอส มีความจำเป็นในการทำงานของ[[ฮิสโตน]] พรี-เอ็มอาร์เอ็นเอ(histone [[:en:Precursor mRNA|pre-mRNA]]) และใน [[:en:U7 small nuclear RNA|U7 small nuclear RNA]](U7 sn RNP) จะเป็นตัวชักนำกระบวนการย่อยสลาย(single cleavage process) จากนั้น 5′-3′ เอกโซนิวคลีเอส จะทำการย่อยสลายต่อไปจนเสร็จสมบูรณ์<ref>{{cite journal |vauthors=Yang XC, Sullivan KD, Marzluff WF, Dominski Z |title=Studies of the 5′ Exonuclease and Endonuclease Activities of CPSF-73 in Histone Pre-mRNA Processing |journal=Mol. Cell. Biol. |volume=29 |issue=1 |pages=31–42 |date=January 2009 |pmid=18955505 |pmc=2612496 |doi=10.1128/MCB.00776-08 }}</ref> นี่คือ กระบวนการที่ทำให้[[นิวคลีโอไทด์]]ที่ได้ นำกลับมาใช้ใหม่
<br />


5′-3′ เอกโซนิวคลีเอส จะทำงานได้นั้น จะต้องเกิดปลาย 5' อิสระบนสายพอลินิวคลีโอไทด์ซึ่งมาจากการทำงานของเอนโดนิวคลีเอสนี่คือจุดเริ่มของการหยุดกระบวนการลอกรหัส([[transcription]])เพราะไม่มี ดีเอ็นเอ ภายในเซลล์<ref>{{cite journal |author=West S, Gromak N, Proudfoot NJ |title=Human 5' → 3' exonuclease Xrn2 promotes transcription termination at co-transcriptional cleavage sites |journal=Nature |volume=432 |issue=7016 |pages=522–5 |year=2004 |month=November |pmid=15565158 |doi=10.1038/nature03035}}</ref>
5′-3′ เอกโซนิวคลีเอส จะทำงานได้นั้น จะต้องเกิดปลาย 5' อิสระบนสายพอลินิวคลีโอไทด์ซึ่งมาจากการทำงานของเอนโดนิวคลีเอสนี่คือจุดเริ่มของการหยุดกระบวนการลอกรหัส([[transcription]])เพราะไม่มี ดีเอ็นเอ ภายในเซลล์<ref>{{cite journal |vauthors=West S, Gromak N, Proudfoot NJ |title=Human 5' → 3' exonuclease Xrn2 promotes transcription termination at co-transcriptional cleavage sites |journal=Nature |volume=432 |issue=7016 |pages=522–5 |date=November 2004 |pmid=15565158 |url=https://seoissues.wordpress.com/2015/11/08/36/ |doi=10.1038/nature03035 |bibcode=2004Natur.432..522W|doi-access=free }}</ref>


==การค้นพบใน E.coli==
==การค้นพบใน E.coli==
ในปี 1964 โรเบิร์ต เลห์แมน([http://www.jbc.org/content/282/2/e1.full I. Robert Lehman]) ค้นพบ เอกโซนิวคลีเอส I ใน E.coli และนับตั้งแต่ตอนนั้น ก็มีการค้นพบ เอกโซนิวคลีเอส II, III, IV, V, VI, VII, และ VIII ตามมา โดยแต่ละชนิดของเอกโซนิวคลีเอส มีความจำเพาะของการทำงานและจุดประสงค์ <ref>{{cite book |author=Paul D. Boyer |title=The Enzymes |publisher=Academic Press |year=1952 |page=211 |edition=1st |isbn=0-12-122723-5 }}</ref>
ในปี 1964 โรเบิร์ต เลห์แมน([http://www.jbc.org/content/282/2/e1.full I. Robert Lehman]) ค้นพบ เอกโซนิวคลีเอส I ใน E.coli และนับตั้งแต่ตอนนั้น ก็มีการค้นพบ เอกโซนิวคลีเอส II, III, IV, V, VI, VII, และ VIII ตามมา โดยแต่ละชนิดของเอกโซนิวคลีเอส มีความจำเพาะของการทำงานและจุดประสงค์<ref>{{cite book |author=Paul D. Boyer |title=The Enzymes |publisher=Academic Press |year=1952 |page=211 |edition=1st |isbn=978-0-12-122723-4 }}</ref>


'''เอกโซนิวคลีเอส I''' จะสลายดีเอ็นเอสายเดียว(single-strand DNA) ในทิศทาง 3'-5' ทำให้ได้ ดีออกซีไรโบนิวคลีโอไซด์ 5' มอนอฟอสเฟต(deoxyribonucleoside 5'-monophosphates) มันจะไม่ตัดสายดีเอ็นเอที่ไม่มีปลาย 3'-OH (terminal 3'-OH groups) เพราะมีการป้องกันโดยหมู่ฟอสเฟต หรือหมู่อะซิติล<ref>{{cite journal |author=Lehman IR, Nussbaum AL |title=The deoxyribonucleases of ''Escherichia Coli.'' V. on the specificity of exonuclease I (Phosphodiesterase) |journal=J. Biol. Chem. |volume=239 |issue=8 |pages=2628–36 |year=1964 |month=August |pmid=14235546 |url=http://www.jbc.org/cgi/pmidlookup?view=long&pmid=14235546 |access-date=2012-09-22 |archive-date=2020-05-29 |archive-url=https://web.archive.org/web/20200529041551/https://www.jbc.org/content/239/8/2628.long |url-status=dead }}</ref>
'''เอกโซนิวคลีเอส I''' จะสลายดีเอ็นเอสายเดียว(single-strand DNA) ในทิศทาง 3'-5' ทำให้ได้ ดีออกซีไรโบนิวคลีโอไซด์ 5' มอนอฟอสเฟต(deoxyribonucleoside 5'-monophosphates) มันจะไม่ตัดสายดีเอ็นเอที่ไม่มีปลาย 3'-OH (terminal 3'-OH groups) เพราะมีการป้องกันโดยหมู่ฟอสเฟต หรือหมู่อะซิติล<ref>{{cite journal |vauthors=Lehman IR, Nussbaum AL |title=The deoxyribonucleases of ''Escherichia Coli.'' V. on the specificity of exonuclease I (Phosphodiesterase) |journal=J. Biol. Chem. |volume=239 |issue= 8|pages=2628–36 |date=August 1964 |doi=10.1016/S0021-9258(18)93898-6 |pmid=14235546 |url=http://www.jbc.org/cgi/pmidlookup?view=long&pmid=14235546|doi-access=free }}</ref>


'''เอกโซนิวคลีเอส II''' ทำงานร่วมกับ ดีเอ็นเอพอลิเมอเรส I ซึ่งประกอบด้วย 5' เอกโซนิวคลีเอส ทำงานโดย ตัด อาร์เอนเอไพร์เมอร์ ที่เป็นจุดเริ่มต้นของการสังเคราะห์ดีเอ็นเอ
'''เอกโซนิวคลีเอส II''' ทำงานร่วมกับ ดีเอ็นเอพอลิเมอเรส I ซึ่งประกอบด้วย 5' เอกโซนิวคลีเอส ทำงานโดย ตัด อาร์เอนเอไพร์เมอร์ ที่เป็นจุดเริ่มต้นของการสังเคราะห์ดีเอ็นเอ
บรรทัด 39: บรรทัด 37:
# ไรโบนิวคลีเอส
# ไรโบนิวคลีเอส
# 3' ฟอสเฟต
# 3' ฟอสเฟต
# เอพี เอนโดนิวคลีเอส ([[:en:AP endonuclease|Apurinic/apyrimidinic (AP) endonuclease]]) ต่อมาเรียกว่า เอนโดนิวคลีเอส II<ref>{{cite journal |author=Rogers SG, Weiss B |title=Exonuclease III of Escherichia coli K-12, an AP endonuclease |journal=Meth. Enzymol. |volume=65 |issue=1 |pages=201–11 |year=1980 |pmid=6246343 |doi=10.1016/S0076-6879(80)65028-9 |series=Methods in Enzymology |isbn=978-0-12-181965-1 }}</ref>
# เอพี เอนโดนิวคลีเอส ([[:en:AP endonuclease|Apurinic/apyrimidinic (AP) endonuclease]]) ต่อมาเรียกว่า เอนโดนิวคลีเอส II<ref>{{cite journal |vauthors=Rogers SG, Weiss B |title=Exonuclease III of Escherichia coli K-12, an AP endonuclease |journal=Meth. Enzymol. |volume=65 |issue=1 |pages=11|year=1980 |pmid=6246343 |doi=10.1016/S0076-6879(80)65028-9 |series=Methods in Enzymology |isbn=978-0-12-181965-1 |url=https://archive.org/details/nucleicacids0000unse/page/201 }}</ref>


'''เอกโซนิวคลีเอส IV''' มีการเติมน้ำในโมเลกุล ทำให้ไม่สามารถสลายพันธะของโอลิโกนิวคลีโอไทด์ ไปเป็น นิวคลีโอไซด์ 5' มอนอฟอสเฟต ซึ่ง เอกโซนิวคลีเอสชนิดนี้ ต้องการ Mg<sup>2+</sup> เพื่อให้สามารถทำงานได้ และยังสามารถทำงานได้ที่อุณหภูมิสูงกว่า เอกโซนิวคลีเอส I<ref>{{cite book |author=Mishra, N. C.; Mishra, Nawin C. |title=Molecular biology of nucleases |publisher=CRC Press |location=Boca Raton |year=1995 |pages=46–52 |isbn=0-8493-7658-0 }}</ref>
'''เอกโซนิวคลีเอส IV''' มีการเติมน้ำในโมเลกุล ทำให้ไม่สามารถสลายพันธะของโอลิโกนิวคลีโอไทด์ ไปเป็น นิวคลีโอไซด์ 5' มอนอฟอสเฟต ซึ่ง เอกโซนิวคลีเอสชนิดนี้ ต้องการ Mg<sup>2+</sup> เพื่อให้สามารถทำงานได้ และยังสามารถทำงานได้ที่อุณหภูมิสูงกว่า เอกโซนิวคลีเอส I<ref>{{cite book |author1=Mishra, N. C. |author2=Mishra, Nawin C. |title=Molecular biology of nucleases |publisher=CRC Press |location=Boca Raton |year=1995 |pages=46–52 |isbn=978-0-8493-7658-0 }}</ref>


'''เอกโซนิวคลีเอส V''' (เรียกอีกอย่างว่า [[:en:RecBCD|RecBCD]]) ทำงานในทิศทาง 3'-5' โดยการเติมน้ำ(3’ to 5’ hydrolyzing enzyme) ซึ่งกระตุ้นดีเอ็นเอสายคู่และดีเอ็นเอสายเดี่ยว และยังต้องการ Ca<sup>2+</sup><ref>{{cite book |author=Douglas A. Julin |chapter=Detection and Quantitation of RecBCD Enzyme (Exonuclease V) Activity |title=DNA Repair Protocols |publisher=Humana Press |location= |year=2000 |isbn=978-0-89603-643-7 |pages=91–105 |doi=10.1385/1-59259-068-3:91 |series=Methods in Molecular Biology |volume=152 }}</ref>ในการทำงาน พร้อมทั้งเป็นเอนไซม์ที่มีความสำคัญมากในกระบวนการโฮโมโลกัส รีคอมบิเนชัน ([[:en:Homologous recombination|homologous recombination]]) ; กระบวนการแลกเปลี่ยนชิ้นส่วนดีเอ็นเอของโครโมโซมที่เป็นคู่กัน
'''เอกโซนิวคลีเอส V''' (เรียกอีกอย่างว่า [[:en:RecBCD|RecBCD]]) ทำงานในทิศทาง 3'-5' โดยการเติมน้ำ(3’ to 5’ hydrolyzing enzyme) ซึ่งกระตุ้นดีเอ็นเอสายคู่และดีเอ็นเอสายเดี่ยว และยังต้องการ Ca<sup>2+</sup><ref>{{cite book |author=Douglas A. Julin |chapter=Detection and Quantitation of RecBCD Enzyme (Exonuclease V) Activity |title=DNA Repair Protocols |publisher=Humana Press |year=2000 |isbn=978-0-89603-643-7 |pages=91–105 |doi=10.1385/1-59259-068-3:91 |pmid=10957971 |series=Methods in Molecular Biology |volume=152 }}</ref> ในการทำงาน พร้อมทั้งเป็นเอนไซม์ที่มีความสำคัญมากในกระบวนการโฮโมโลกัส รีคอมบิเนชัน ([[:en:Homologous recombination|homologous recombination]]) ; กระบวนการแลกเปลี่ยนชิ้นส่วนดีเอ็นเอของโครโมโซมที่เป็นคู่กัน


'''[[:en:Exonuclease VII|เอกโซนิวคลีเอส VII]]''' สามารถย่อยสายดีเอ็นเอได้ในทิศทาง 5'-3' หรือ 3'-5' ได้เป็น 5' ฟอสโฟ มอนอนิวคลีโอไทด์
'''[[:en:Exonuclease VII|เอกโซนิวคลีเอส VII]]''' สามารถย่อยสายดีเอ็นเอได้ในทิศทาง 5'-3' หรือ 3'-5' ได้เป็น 5' ฟอสโฟ มอนอนิวคลีโอไทด์
บรรทัด 57: บรรทัด 55:
</gallery>
</gallery>


==เอกสารอ้างอิง==
==อ้างอิง==
{{รายการอ้างอิง}}
{{รายการอ้างอิง}}


รุ่นแก้ไขเมื่อ 20:47, 11 ตุลาคม 2565

3'-5' เอกโซนิวคลีเอส
3'-5' เอกโซนิวคลีเอส ใน ดีเอ็นเอพอลิเมอเรส I
Identifiers
EC number 3.1.15.1
CAS number 9025-82-5
IntEnz IntEnz view
BRENDA BRENDA entry
ExPASy NiceZyme view
KEGG KEGG entry
MetaCyc metabolic pathway
PRIAM profile
PDB structures

เอกโซนิวคลีเอส (อังกฤษ: exonuclease) คือเอนไซม์ที่ทำหน้าที่สลายพันธะ 3′-5′ ฟอสโฟไดเอสเทอร์ เฉพาะที่ปลายสายพอลินิวคลีโอไทด์ ซึ่งแตกต่างจาก เอนโดนิวคลีเอสซึ่งจะทำหน้าที่สลายพันธะ 3′-5′ ฟอสโฟไดเอสเทอร์ ตำแหน่งใดก็ได้ในสายพอลินิวคลีโอไทด์ กลไกในการสลายพันธะฟอสโฟไดเอสเทอร์จะใช้ปฏิกิริยาไฮโดรไลซิส[1]

ลักษณะการทำงาน

3′-5′ เอกโซนิวคลีเอส เป็นการทำงานพื้นฐานของดีเอ็นเอพอลิเมอเรสทั้งสามชนิด (I, II, III) ซึ่งเรียกการทำงานลักษณะนี้ว่า proofreading activity คือความสามารถของดีเอ็นเอพอลิเมอเรสในการตรวจสอบลำดับของนิวคลีโอไทด์ในสายดีเอ็นเอทุกครั้งที่มีการนำดีออกซีไรโบนิวคลีโอไทด์ตัวใหม่มาต่อ จึงทำให้ดีเอ็นเอพอลิเมอเรสสามารถทำงานในทิศทาง 3′ ไปยัง 5′ ของสายดีเอ็นเอที่สร้างใหม่ได้ เมื่อตรวจสอบพบตำแหน่งเบสที่ผิด จะมีการตัดเบสดังกล่าวทิ้งแล้วนำตัวใหม่ที่ถูกต้องมาต่อแทน

นอกจากนี้ยังมี 5′-3′ เอกโซนิวคลีเอส เป็นรูปแบบการทำงานที่พบในดีเอ็นเอพอลิเมอเรส I เท่านั้นซึ่งจะใช้ในการกำจัด RNA primer ออกจาก lagging strand และใช้ในการซ่อมแซมส่วนของการสังเคราะห์ที่ผิดพลาด (repair mutation) โดยทิศทางการตัดจะตัดจาก 5′ ไปยัง 3′ ของสายดีเอ็นเอ ซึ่งมีทิศทางตรงกันข้ามกับ 3′-5′ เอกโซนิวคลีเอส[2]

การทำงานร่วมกับพอลิเมอเรส

ในการหยุดกระบวนการลอกรหัส(transcriptional termination) เมื่อ อาร์เอนเอพอลิเมอเรส II สังเคราะห์สายเอ็มอาร์เอนเอ(mRNA)จนมาถึงตำแหน่งที่จะต้องมีการเติมอะดีโนซีน(Adenosene)มากๆ เรียกตำแหน่งนี้ว่า พอลิเอซิกเนล(Poly-A signal;AAUAAA)จะมีการสังเคราะห์สายเอ็มอาร์เอนเอของอาร์เอนเอพอลิเมอเรส II เลยไปประมาณ 0.5-2 กิโลเบสแพร์(kilobase pair;kb.) จากนั้นจะมี 5'-3'เอกโซนิวคลีเอส(ในคนสร้างจากยีนเอ็กซ์อาร์เอนทู;Gene Xrn2) มาจับกับอาร์เอนเอพอลิเมอเรส II แล้วทำการตัดส่วนที่มีการสังเคราะห์เกินมาในทิศทาง 5'-3' บนสายเอ็มอาร์เอนเอ พร้อมทั้งนำอาร์เอนเอพอลิเมอเรส II ออกไปด้วย ต่อจากนั้นจะมีเอนไซม์พอลิเอ พอลิเมอเรส(Poly(A)polymerase)มาเติมอะดีโนซีนมอนอฟอตเฟต(Adenosene Monophosphate) ต่อไป[3]

การทำงานในคน

ในคน 3'-5' เอนโดนิวคลีเอส มีความจำเป็นในการทำงานของฮิสโตน พรี-เอ็มอาร์เอ็นเอ(histone pre-mRNA) และใน U7 small nuclear RNA(U7 sn RNP) จะเป็นตัวชักนำกระบวนการย่อยสลาย(single cleavage process) จากนั้น 5′-3′ เอกโซนิวคลีเอส จะทำการย่อยสลายต่อไปจนเสร็จสมบูรณ์[4] นี่คือ กระบวนการที่ทำให้นิวคลีโอไทด์ที่ได้ นำกลับมาใช้ใหม่

5′-3′ เอกโซนิวคลีเอส จะทำงานได้นั้น จะต้องเกิดปลาย 5' อิสระบนสายพอลินิวคลีโอไทด์ซึ่งมาจากการทำงานของเอนโดนิวคลีเอสนี่คือจุดเริ่มของการหยุดกระบวนการลอกรหัส(transcription)เพราะไม่มี ดีเอ็นเอ ภายในเซลล์[5]

การค้นพบใน E.coli

ในปี 1964 โรเบิร์ต เลห์แมน(I. Robert Lehman) ค้นพบ เอกโซนิวคลีเอส I ใน E.coli และนับตั้งแต่ตอนนั้น ก็มีการค้นพบ เอกโซนิวคลีเอส II, III, IV, V, VI, VII, และ VIII ตามมา โดยแต่ละชนิดของเอกโซนิวคลีเอส มีความจำเพาะของการทำงานและจุดประสงค์[6]

เอกโซนิวคลีเอส I จะสลายดีเอ็นเอสายเดียว(single-strand DNA) ในทิศทาง 3'-5' ทำให้ได้ ดีออกซีไรโบนิวคลีโอไซด์ 5' มอนอฟอสเฟต(deoxyribonucleoside 5'-monophosphates) มันจะไม่ตัดสายดีเอ็นเอที่ไม่มีปลาย 3'-OH (terminal 3'-OH groups) เพราะมีการป้องกันโดยหมู่ฟอสเฟต หรือหมู่อะซิติล[7]

เอกโซนิวคลีเอส II ทำงานร่วมกับ ดีเอ็นเอพอลิเมอเรส I ซึ่งประกอบด้วย 5' เอกโซนิวคลีเอส ทำงานโดย ตัด อาร์เอนเอไพร์เมอร์ ที่เป็นจุดเริ่มต้นของการสังเคราะห์ดีเอ็นเอ

เอกโซนิวคลีเอส III มี 4 รูปแบบการทำงาน

  1. 3'-5' เอกโซดีออกซีไรโบนิวคลีเอส ซึ่งจะเกิดเฉพาะกับ ดีเอ็นเอสายคู่
  2. ไรโบนิวคลีเอส
  3. 3' ฟอสเฟต
  4. เอพี เอนโดนิวคลีเอส (Apurinic/apyrimidinic (AP) endonuclease) ต่อมาเรียกว่า เอนโดนิวคลีเอส II[8]

เอกโซนิวคลีเอส IV มีการเติมน้ำในโมเลกุล ทำให้ไม่สามารถสลายพันธะของโอลิโกนิวคลีโอไทด์ ไปเป็น นิวคลีโอไซด์ 5' มอนอฟอสเฟต ซึ่ง เอกโซนิวคลีเอสชนิดนี้ ต้องการ Mg2+ เพื่อให้สามารถทำงานได้ และยังสามารถทำงานได้ที่อุณหภูมิสูงกว่า เอกโซนิวคลีเอส I[9]

เอกโซนิวคลีเอส V (เรียกอีกอย่างว่า RecBCD) ทำงานในทิศทาง 3'-5' โดยการเติมน้ำ(3’ to 5’ hydrolyzing enzyme) ซึ่งกระตุ้นดีเอ็นเอสายคู่และดีเอ็นเอสายเดี่ยว และยังต้องการ Ca2+[10] ในการทำงาน พร้อมทั้งเป็นเอนไซม์ที่มีความสำคัญมากในกระบวนการโฮโมโลกัส รีคอมบิเนชัน (homologous recombination) ; กระบวนการแลกเปลี่ยนชิ้นส่วนดีเอ็นเอของโครโมโซมที่เป็นคู่กัน

เอกโซนิวคลีเอส VII สามารถย่อยสายดีเอ็นเอได้ในทิศทาง 5'-3' หรือ 3'-5' ได้เป็น 5' ฟอสโฟ มอนอนิวคลีโอไทด์

เอกโซนิวคลีเอส VIII ทำหน้าที่ย่อยกรดนิวคลีอิกจากปลาย 5' ไป 3' (5’ to 3’ dimeric protein) ซึ่งไม่ต้องการ เอทีพี(ATP) หรือ gaps (ช่วงของสายดีเอ็นเอที่ถูกตัดออก ขาดหาย หรือไม่มีการสังเคราห์) หรือ nick (การสลายพันธะฟอสโฟไดเอสเทอร์บนสายดีเอ็นเอ) แต่ต้องการปลาย 5'-OH (free 5’ OH group) ในการทำงาน

อ้างอิง

  1. ↑ Yuhong Liang, Ruth E. Blake (July 2009). "Compound- and enzyme-specific phosphodiester hydrolysis mechanisms revealed by δ18O of dissolved inorganic phosphate: Implications for marine P cycling". Geochimica et Cosmochimica Acta. 73 (13): 3782–3794.
  2. ↑ หัทยา กาวีวงศ์. (2549). อณูพันธุศาสตร์. กระบวนการสังเคราะห์ดีเอ็นเอและโครโมโซม(น.31-64). พิมพ์ครั้งที่ 2. เชียงใหม่ : บุญไชยการพิมพ์
  3. ↑ Hage A EL; และคณะ (2008). "Efficient termination of transcription by RNA polymerase I requires the 5′ exonuclease Rat1 in yeast". Genes Dev. 22 (8): 1068–081. doi:10.1101/gad.463708. PMC 2335327. PMID 18413717.
  4. ↑ Yang XC, Sullivan KD, Marzluff WF, Dominski Z (January 2009). "Studies of the 5′ Exonuclease and Endonuclease Activities of CPSF-73 in Histone Pre-mRNA Processing". Mol. Cell. Biol. 29 (1): 31–42. doi:10.1128/MCB.00776-08. PMC 2612496. PMID 18955505.
  5. ↑ West S, Gromak N, Proudfoot NJ (November 2004). "Human 5' → 3' exonuclease Xrn2 promotes transcription termination at co-transcriptional cleavage sites". Nature. 432 (7016): 522–5. Bibcode:2004Natur.432..522W. doi:10.1038/nature03035. PMID 15565158.
  6. ↑ Paul D. Boyer (1952). The Enzymes (1st ed.). Academic Press. p. 211. ISBN 978-0-12-122723-4.
  7. ↑ Lehman IR, Nussbaum AL (August 1964). "The deoxyribonucleases of Escherichia Coli. V. on the specificity of exonuclease I (Phosphodiesterase)". J. Biol. Chem. 239 (8): 2628–36. doi:10.1016/S0021-9258(18)93898-6. PMID 14235546.
  8. ↑ Rogers SG, Weiss B (1980). "Exonuclease III of Escherichia coli K-12, an AP endonuclease". Meth. Enzymol. Methods in Enzymology. 65 (1): 11. doi:10.1016/S0076-6879(80)65028-9. ISBN 978-0-12-181965-1. PMID 6246343.
  9. ↑ Mishra, N. C.; Mishra, Nawin C. (1995). Molecular biology of nucleases. Boca Raton: CRC Press. pp. 46–52. ISBN 978-0-8493-7658-0.
  10. ↑ Douglas A. Julin (2000). "Detection and Quantitation of RecBCD Enzyme (Exonuclease V) Activity". DNA Repair Protocols. Methods in Molecular Biology. Vol. 152. Humana Press. pp. 91–105. doi:10.1385/1-59259-068-3:91. ISBN 978-0-89603-643-7. PMID 10957971.
เข้าถึงจาก "https://th.wikipedia.org/w/index.php?title=เอกโซนิวคลีเอส&oldid=10338910"