リボザイムの特徴と種類

の リボザイム それらは触媒能力を有する、すなわち生物内で起こる化学反応を促進することができるＲＮＡ（リボ核酸）である。いくつかのリボザイムは単独で作用することができるが、他のものは効果的に触媒作用を行うためにタンパク質の存在を必要とする。.

これまでに発見されたリボザイムは、トランスファーRNA分子の生成反応と スプライシングメッセンジャー、トランスファーまたはリボソームのいずれであっても、RNA分子からのイントロンの除去に関与するエステル交換。それらの機能に応じて、それらは5つのグループに分類されます。.

リボザイムの発見は、多くの生物学者の興味をそそりました。これらの触媒RNAは、おそらく最初の生命体を生み出した分子の潜在的候補として提案されています。.

さらに、多くのウイルスが遺伝物質としてRNAを使用し、それらの多くは触媒作用を及ぼす。したがって、リボザイムはこれらの触媒を攻撃しようとする薬物を創作する機会を提供します。.

索引

1歴史的展望
2触媒作用の特徴
3種類のリボザイム
- 3.1グループIのイントロン
- 3.2グループIIのイントロン
- 3.3グループIIIのイントロン
- 3.4リボヌクレアーゼP
- 3.5細菌リボソーム
4リボザイムの進化的意義
5参考文献

歴史的展望

長年にわたり、生物学的触媒作用に参加することができる唯一の分子はタンパク質であると考えられていた。.

タンパク質は、それぞれが異なる物理的および化学的特性を持つ20個のアミノ酸で構成されているため、アルファヘリックスやベータシートなどのさまざまな複雑な構造に分類できます。.

1981年に、最初のリボザイムの発見が起こり、触媒作用を実行できる唯一の生体分子はタンパク質であるというパラダイムを終わらせました。.

酵素の構造は基質を取り、それを特定の生成物に変換することを可能にする。ＲＮＡ分子はまた、反応を折り畳みそして触媒するこの能力を有する。.

実際、リボザイムの構造は酵素の構造と似ていますが、活性部位、基質結合部位、補因子結合部位など、すべての最も重要な部分があります。.

ＲＮアーゼＰは、発見された最初のリボザイムの１つであり、タンパク質とＲＮＡの両方からなる。それはより大きな前駆体から出発するトランスファーRNA分子の生成に関与している.

触媒作用の特徴

リボザイムは、ホスホリル基の転移反応を１０のオーダーで加速することができる触媒性ＲＮＡ分子である。⁵ 10まで¹¹.

実験室実験では、それらはリン酸エステル交換のような他の反応にも関与することが示されています。.

リボザイムの種類

５つのクラスまたはタイプのリボザイムがあり、これらのうちの３つは自己修飾反応に関与し、残りの２つ（リボヌクレアーゼＰおよびリボソームＲＮＡ）は触媒反応において異なる基質を使用する。言い換えれば、触媒RNA以外の分子.

グループIのイントロン

このタイプのイントロンは、寄生虫、真菌、細菌、さらにはウイルス（バクテリオファージT4など）のミトコンドリア遺伝子にも見られます。.

例えば、種の原生動物では テトラヒメナサーモフィラ, イントロンは一連の工程でリボソームＲＮＡ前駆体から除去される：最初に、ヌクレオシドまたはグアノシンヌクレオシドが、イントロンをエキソン - エステル交換反応と連結するホスホジエステル結合と反応する。.

次に、遊離のエクソンは、イントロン受容体基の末端のエクソン - イントロンホスホジエステル結合において同じ反応を行う。.

グループIIのイントロン

これらのＲＮＡは自己結合することができるので、グループＩＩのイントロンは「自己血栓症」として知られている。そのカテゴリーのイントロンは真菌の系統におけるミトコンドリアRNAの前駆体に見いだされる.

グループＩおよびＩＩならびにリボヌクレアーゼＰ（下記参照）は、大きな分子であることを特徴とするリボザイムであり、長さが数百ヌクレオチドに達することができ、そして複雑な構造を形成することができる。.

グループIIIのイントロン

グループIIIのイントロンは「自己適合性」RNAと呼ばれ、植物の病原性ウイルスで同定されています.

これらのＲＮＡは、多くのユニットを有する前駆体から出発して、ゲノムＲＮＡの成熟反応においてそれら自身を切断することができるという特異性を有する。.

このグループで最も人気があり、研究されているリボザイムの1つです：リボザイムハンマーヘッド。これは、ウイロイドと呼ばれる植物の感染性リボ核剤に見られます.

これらの薬剤は、連続的なＲＮＡ鎖においてそれら自身のいくつかのコピーを増殖させそして生産するために自己開裂プロセスを必要とする。.

ウイロイドは互いに分離されなければならず、そしてこの反応は結合領域の両側に見いだされるＲＮＡ配列により触媒される。これらのシーケンスの1つは「ハンマーヘッド」であり、この楽器へのその二次構造の類似性のために命名されています.

リボヌクレアーゼP

第４のタイプのリボザイムは、ＲＮＡ分子とタンパク質の両方によって形成される。リボヌクレアーゼでは、触媒構造を実行するためにRNA構造が不可欠です。.

細胞環境において、リボヌクレアーゼPは、成熟5 '末端を生成するために転移RNA前駆体を切断することによって、タンパク質触媒と同じように作用する。.

この複合体は、その配列が転移ＲＮＡ前駆体の進化の過程で変化していない（またはほとんど変化していない）モチーフの認識を行うことができる。基質をリボザイムと結合させるために、それは塩基間の相補性を広く使用しない。.

それらは、切断の最終産物によって、以前のグループ（ハンマーヘッド型リボザイム）およびこれと同様のRNAと異なり、リボヌクレアーゼは5 '末端リン酸を産生する。.

バクテリアリボソーム

細菌のリボソームの構造の研究により、これもリボザイムの特性を有すると結論付けることができた。触媒作用を担う部位は５０Ｓサブユニットに位置する。.

リボザイムの進化的意義

触媒能を有するRNAの発見は、生命の起源と初期段階でのその進化に関連する仮説の生成をもたらしました.

この分子は「原始的なRNAの世界」仮説の基礎です。何十億年も前に、生命はそれ自身の反応を触媒する能力を持つ特定の分子から始めなければならなかったという仮説を支持する何人かの著者.

このように、リボザイムはこれらの分子の潜在的な候補であるように思われます。.

参考文献

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生物学

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