pH 5에서 최적 활성을 가진 RNA 절단 디옥시리보효소의 특성 분석

우리 연구실에서 수행한 시험관 내 선발 노력은 산성 조건에서 잘 자라는 RNA 절단 디옥시리보효소 세트를 분리하는 결과를 가져왔다 Liu, Z., Mei, S. H., Brennan, J. D., Li, Y. (2003) J. Am. Chem. Soc. 125, 7539-7545. 이러한 서열 중 하나인 pH5DZ1는 pH 5 근처에서 높은 절단 활성을 보이는 100-뉴클레오타이드(nt) 시스 작용 효소이다. 여기서 우리는 이 효소의 특성과 서열 요구 사항을 추론하고자 한다. 이 디옥시리보효소는 절단 접합부의 양쪽에 형광체와 소멸체로 수정된 뉴클레오타이드가 있는 단일 리보뉴클레오타이드를 포함하는 23-nt 키메라 DNA-RNA 기질을 절단하는 것으로 나타났다. 광범위한 뉴클레오타이드 삭제 실험은 원래 효소 서열 내에서 촉매 작용에 필요한 기초가 42개만 있음을 나타냈다. 재선택 실험의 결과는 이 중 26개의 뉴클레오타이드가 절대적으로 보존되어 있음을 추가로 밝혀주었다. 서열 분석 및 최소화 연구와 더불어, 우리는 이 효소의 전이 작용 변종을 성공적으로 설계하였다. pH5DZ1 매개 RNA 절단 시 생성된 절단 생성물의 특성과 pH5DZ1의 가능한 구조 분석은 pH5DZ1의 촉매 메커니즘과 산성 조건에서 활성을 유지하는 디옥시리보효소의 특성에 대한 통찰력을 제공하였다.