Barnaza

Barnaza
Čvrsto vezani kompleks između barnaze i njenog inhibitora barstar. Barnaza je obojena po sekundarnoj strukturi a barstar je obojen plavo.^[1]
Identifikatori
Simbol	Barnase
PDB	1BRS More structures
UniProt	P00648
Ostali podaci
EC broj	3.1.27.-

Barnaza (naziv izveden iz "BAkterijska" "RiboNukleAZA") je bakterijski protein koji se sastoji od 110 aminokiselina i ima ribonukleaznu aktivnost. Njega sintetiše i izlučuje bacterija Bacillus amyloliquefaciens. On je letalan za ćeliju kad je izražen bez svog inhibitora barstar. Inhibitor se vezuje za i zaklanja ribonukleazno aktivno mesto, čime sprečava barnazu da oštećuje ćelijsku RNK nakon sinteze i pre nego što se izluči. Barnaza/barstar kompleks je poznat of svom izuzetno čvrstom protein-protein vezivanju, sa konstantom disocijacije od 10⁸s⁻¹M⁻¹.

Studije proteinskog savijanja

Barnaza ne sadrži disulfidne veze, niti su joj porebni dvovalentni katjoni ili nepeptidne komponente da bi se savila. Ta jednostavnost, u kombinaciji sa njenom reverzibilnom tranzicijom foldinga, je razlog što je barnaza ekstenzivno studirana da bi se razumelo kako se proteini savijaju.^[2]^[3]^[4] Savijanje barnaze je izučavano u laboratoriji Alana Feršta. Ona je korištena kao test slučaj u razvoju metoda za karakterizaciju prelaznih stanja proteinskog foldinga poznatih kao analiza fi vrednosti.

Aktivno mesto i katalitički mehanizam

Barnaza katalizuje hidrolizu na diribonukleotidnim GpN mestima. Razlaganje se odvija u dva koraka koristeći generalni kiselinsko-bazni mehanizam: ciklični intermedijar se formira tokom prvog transesterifikacionog koraka, koji se zatim hidrolizuje uz oslobađanje presecanje RNK. Dva najvažnija ostatka koji učestvuju u katalizi su Glu73 i His102. Oba su esencijalna za enzimatsku aktivnost. Glu73 je generalna baza, dok je His102 generalna kiselina. Mada direktno ne učestvuje u kiselo-baznoj katalizi, Lys27 je isto tako važan za aktivnost. On pomaže u vezivanja supstrata u prelaznom stanju.^[5]

Vidi još

Toksin-antitoksin sistem

Reference

^ PDB: 1BRS; Buckle AM, Schreiber G, Fersht AR (1994). „Protein-protein recognition: crystal structural analysis of a barnase-barstar complex at 2.0-A resolution”. Biochemistry. 33 (30): 8878—89. PMID 8043575. doi:10.1021/bi00196a004.
^ Serrano L, Kellis JT, Cann P, Matouschek A, Fersht AR (1992). „The folding of an enzyme. II. Substructure of barnase and the contribution of different interactions to protein stability”. J. Mol. Biol. 224 (3): 783—804. PMID 1569557. doi:10.1016/0022-2836(92)90562-X.
^ Serrano L, Matouschek A, Fersht AR (1992). „The folding of an enzyme. III. Structure of the transition state for unfolding of barnase analysed by a protein engineering procedure”. J. Mol. Biol. 224 (3): 805—18. PMID 1569558. doi:10.1016/0022-2836(92)90563-Y.
^ Matouschek A, Serrano L, Fersht AR (1992). „The folding of an enzyme. IV. Structure of an intermediate in the refolding of barnase analysed by a protein engineering procedure”. J. Mol. Biol. 224 (3): 819—35. PMID 1569559. doi:10.1016/0022-2836(92)90564-Z.
^ Mossakowska DE, Nyberg K, Fersht AR (1989). „Kinetic characterization of the recombinant ribonuclease from Bacillus amyloliquefaciens (barnase) and investigation of key residues in catalysis by site-directed mutagenesis”. Biochemistry. 28 (9): 3843—50. PMID 2665810. doi:10.1021/bi00435a033.

Literatura

Kippen, A. D.; Arcus, V. L.; Fersht, A. R. (1994). „Structural studies on peptides corresponding to mutants of the major alpha-helix of barnase”. Biochemistry. 33 (33): 10013—10021. PMID 8060969. doi:10.1021/bi00199a027. </ref>
Arcus, V. L.; Vuilleumier, S.; Freund, S. M.; Bycroft, M.; Fersht, A. R. (1994). „Toward solving the folding pathway of barnase: The complete backbone 13C, 15N, and 1H NMR assignments of its pH-denatured state”. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 91 (20): 9412—9416. PMC 44822 . PMID 7937780. doi:10.1073/pnas.91.20.9412. </ref>
Arcus, V.; Vuilleumier, S.; Freund, S. M.; Bycroft, M.; Fersht, A. R. (1995). „A Comparison of the pH, Urea, and Temperature-denatured States of Barnase by Heteronuclear NMR: Implications for the Initiation of Protein Folding”. Journal of Molecular Biology. 254 (2): 305—321. PMID 7490750. doi:10.1006/jmbi.1995.0618. </ref>
Oliveberg, M.; Arcus, V. L.; Fersht, A. R. (1995). „PKA values of carboxyl groups in the native and denatured states of barnase: The pKA values of the denatured state are on average 0.4 units lower than those of model compounds”. Biochemistry. 34 (29): 9424—9433. PMID 7626612. doi:10.1021/bi00029a018. </ref>

Spoljašnje veze

InterPro entry.

Enzimi

Teme

Tipovi

EC1 Oksidoreduktaze /spisak
EC2 Transferaze /spisak
EC3 Hidrolaze /spisak
EC4 Lijaze /spisak
EC5 Izomeraze /spisak
EC6 Ligaze /spisak

B enzm: 1.1/2/3/4/5/6/7/8/10/11/13/14/15-18, 2.1/2/3/4/5/6/7/8, 2.7.10, 2.7.11-12, 3.1/2/3/4/5/6/7, 3.1.3.48, 3.4.21/22/23/24, 4.1/2/3/4/5/6, 5.1/2/3/4/99, 6.1-3/4/5-6