리보 자임 특성 및 유형



그 리보 자임 그들은 촉매 능력을 가진 RNA (ribonucleic acid)입니다. 즉, 생물체에서 일어나는 화학 반응을 가속화 할 수 있습니다. 일부 리보 자임은 단독으로 작용할 수 있지만, 다른 리보 자임은 효과적으로 촉매 작용을 수행하기 위해 단백질의 존재를 필요로한다.

지금까지 발견 된 리보 자임은 전달 RNA 분자의 생성 반응 및 접합: 메신저, 전달 또는 리보솜과 상관없이 RNA 분자에서 인트론을 제거하는 데 필요한 에스테르 교환 반응. 기능에 따라 5 가지 그룹으로 분류됩니다..

리보 자임의 발견은 많은 생물 학자들의 관심을 불러 일으켰다. 이러한 촉매 RNA는 아마도 첫 번째 형태의 생명을 일으킨 분자에 대한 잠재적 후보자로 제시되어왔다.

또한 많은 바이러스가 RNA를 유전 물질로 사용하며 많은 바이러스가 촉매 작용을합니다. 따라서, 리보 자임은 이러한 촉매를 공격하고자하는 약물의 생성 기회를 제공한다.

색인

  • 1 역사적인 관점
  • 2 촉매의 특성
  • 3 종류의 리보 자임
    • 3.1 그룹 I의 인트론
    • 3.2 그룹 II의 인트론
    • 3.3 그룹 III의 인트론
    • 3.4 리보 뉴 클레아 제 P
    • 3.5 세균성 리보솜
  • 리보 자임의 진화 적 함의
  • 5 참고

역사적인 관점

수년 동안 생물학적 촉매 작용에 참여할 수있는 유일한 분자는 단백질이었으며.

단백질은 20 개의 아미노산으로 구성되어 있습니다. 각 아미노산은 물리적 화학적 성질이 다르므로 알파 헬릭스 및 베타 시트와 ​​같이 다양한 복잡한 구조로 그룹화 할 수 있습니다.

1981 년에 첫 번째 리보 자임이 발견되었고 촉매 작용을 수행 할 수있는 유일한 생물학적 분자는 단백질이라는 패러다임이 끝났습니다..

효소의 구조는 기질을 가지고 특정 제품으로 변형시키는 것을 허용합니다. RNA 분자는 또한 반응을 접고 촉매 작용을하는이 능력을 가지고있다..

실제로, 리보 자임의 구조는 활성 부위, 기질 결합 부위 및 보조 인자 결합 부위와 같은 모든 가장 두드러진 부분을 갖는 효소의 구조와 유사하다..

RNAse P는 발견 된 첫 번째 리보 자임 중 하나이며 단백질과 RNA로 구성됩니다. 그것은 더 큰 전구체로부터 시작하는 전사 RNA 분자의 생성에 관여한다..

촉매의 특성

리보 자임은 포스 포 릴기의 전달 반응을 10 배 증가시킬 수있는 촉매 RNA 분자이다.5 ~ 1011.

실험실 실험에서, 이들은 또한 인산의 에스테르 교환 반응 (transesterification of phosphate)과 같은 다른 반응에 참여하는 것으로 나타났다.

리보 자임의 종류

리보 자임에는 다섯 가지 종류 또는 유형이 있습니다. 세 가지가자가 개질 반응에 참여하는 반면 나머지 두 개 (리보 네아제 P 및 리보솜 RNA)는 촉매 반응에서 다른 기질을 사용합니다. 즉, 촉매 RNA 이외의 분자.

그룹 I의 인트론

이 유형의 인트론은 기생충, 곰팡이, 박테리아 및 심지어 바이러스 (박테리오파지 T4와 같은)의 미토콘드리아 유전자에서 발견되었으며,.

예를 들어, 종의 원생 동물 테트라 히메나 서모 필라, 인트론은 일련의 단계로 리보솜 RNA 전구체로부터 제거된다 : 먼저, 뉴 클레오 시드 또는 구아노 신 뉴 클레오 시드는 인트론과 엑손 - 에스테르 교환 반응을 연결하는 포스 포디 에스테르 결합과 반응한다.

그런 다음, 자유 엑손은 인트론 수용체 그룹의 말단에서 엑손 - 인트론 포스 포디 에스테르 결합에서 동일한 반응을 수행한다.

그룹 II의 인트론

그룹 II의 인트론은 "autoempalme"로 알려져 있습니다. 왜냐하면 이러한 RNA는 자체 결합이 가능하기 때문입니다. 그 카테고리의 인트론은 곰팡이의 혈통에서 미토콘드리아 RNA의 전구체에서 발견됩니다.

그룹 I 및 II 및 리보 뉴 클레아 제 P (하기 참조)는 큰 분자임을 특징으로하는 리보 자임이며, 길이가 수백 뉴클레오타스까지 도달 할 수 있고, 복잡한 구조를 형성 할 수있다.

그룹 III의 인트론

III 군의 인트론은 "오토 코트 (autocortable)"RNA라고 불리고 식물의 병원성 바이러스에서 동정되었다.

이러한 RNA는 게놈 RNA의 성숙 반응에서자를 수있는 특이성을 가지고 있으며, 많은 단위를 가진 전구체로부터 출발합니다.

이 그룹에서는 가장 인기 있고 연구 된 리보 자임 중 하나가 있습니다 : 리보 자임 귀상어. 이것은 viroids라고 불리는 식물의 전염성 리보 핵형 물질에서 발견됩니다.

이러한 약제는자가 절단 과정을 통해 연속적인 RNA 사슬에서 여러 복제본을 전파하고 생산해야합니다.

viroids는 서로 분리되어야하며,이 반응은 binding region의 양쪽에있는 RNA 서열에 의해 촉매됩니다. 이 시퀀스들 중 하나는 "해머 헤드 (hammerhead)"이며,이 2 차 구조와이 악기의 유사성을 위해 명명되었습니다.

리보 뉴 클레아 제 P

리보 자임의 네 번째 유형은 RNA 분자와 단백질에 의해 형성됩니다. 리보 뉴 클레아 제에서 RNA 구조는 촉매 과정을 수행하는 데 필수적입니다.

세포 환경에서 ribonuclease P는 성숙한 5 '말단을 생성하기 위해 전달 RNA 전구체를 절단하여 단백질 촉매와 동일한 방식으로 작용합니다.

이 복합체는 전달 RNA 전구체의 진화 과정에서 변하지 않은 (또는 거의 변하지 않은) 모티프의 인식을 수행 할 수있다. 리보 자임과 기질을 결합시키기 위해, 기질 사이의 상보성을 광범위하게 사용하지 않는다.

그들은 절단의 최종 생성물에 의해 이것과 유사한 이전 그룹 (망치 머리 리보 자임) 및 RNA와 다르다 : 리보 뉴 클레아 제는 5 '말 인산염을 생산한다.

세균성 리보솜

박테리아의 리보솜의 구조에 대한 연구는 이것이 또한 리보 자임의 성질을 갖는다 고 결론을 내릴 수 있었다. 촉매 작용을 담당하는 부위는 50S subunit.

리보 자임의 진화 적 함의

촉매 능력을 가진 RNA의 발견은 생명의 기원과 초기 단계에서의 진화에 관한 가설의 발생을 야기했다.

이 분자는 "원시 RNA 세계"가설의 기초입니다. 몇몇 저자들은 수십억 년 전에 생명체가 자신의 반응을 촉매하는 능력을 가진 특정 분자로 시작해야한다는 가설을지지한다..

따라서, 리보 자임은 생명체의 첫 번째 형태를 낳은 이들 분자의 잠재적 인 후보자 인 것으로 보인다.

참고 문헌

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