특정 염기 촉매에 의한 트랜스에스터화의 2’-하이드록실 그룹을 포함한 RNA 분해 동역학

RNA가 다양한 조건에서 안정성을 근사하려면 특정 염기 촉매에 의한 RNA 포스포디에스터의 취약성에 대한 자세한 이해가 필요하다. 또한, 이 일반적인 절단 메커니즘에 의해 독점적으로 생성될 수 있는 속도 증가량을 정량화해야 리보뉴클레이스와 RNA 절단 리보자임이 사용하는 메커니즘을 완전히 해석할 수 있다. 키메라 DNA/RNA 올리고뉴클레오타이드를 사용하여 생물학적 시스템을 모사하는 반응 조건에서 RNA 포스포디에스터의 수산화물 의존적 분해 속도를 조사하였다. 중성 또는 알칼리성 pH 조건 하에서 RNA 분해의 지배적인 경로는 특정 염기 촉매에 의해 촉진되는 내부 포스포에스터 전이 반응이다. 예상대로, 수산화 이온 농도를 증가시키거나 이가의 농도를 증가시키거나 온도를 높이면 가닥 분리가 가속화된다. 대부분의 경우, 표적 RNA 연결 부위를 둘러싼 뉴클레오타이드 염기들의 정체성은 친핵성 2’-하이드록실 그룹의 pKa에 무시할 수 있는 영향을 미치며, 트랜스에스터화 반응의 최대 속도 상수에는 경미한만 영향을 미친다. 대표적인 생리학적 조건 하에서 RNA 절단의 특정 염기 촉매는 RNA 트랜스에스터화의 배경 속도보다 약 100,000배 최대 속도 증가를 생성한다. 여기서 보고된 동역학 매개변수는 RNA 폴리머의 안정성과 특정 염기 촉매 메커니즘을 독점적으로 사용하는 RNA 절단 효소 및 효소 모방체의 능률에 대한 이론적 한계를 제공한다.