化學本質為RNA的酶,在生物學上有一個明確對應的定義,那就是核酶(Ribozyme);

維基百科上有對應的詞條:Ribozyme - Wikipedia

然而有一點需要指明的是,有相當一部分RNA酶並不是獨立發揮功能的,他們往往需要與蛋白質組成複合體(Complex)發揮功能。

其中,有很多著名的RNA酶在這裡可以作為例子科普:

首先,是大名鼎鼎的端粒酶,也就是各種護膚品(沒錯我就是能分得清護膚品和化妝品的優秀男孩子)廣告中所生成的提高端粒酶活性,延長端粒,抗衰老……的那個端粒酶(Telomerase)

然而很有意思的是,我們所熟知的端粒酶實際上是一種逆轉錄酶,它本身攜帶一個特定的RNA分子:3′-CCCAAUCCC-5′(布氏錐蟲中),然後發揮逆轉錄酶活性將這段序列反覆地添加到染色體的末端形成一條DNA單鏈,隨後會有真核生物中的DNA聚合酶合成互補鏈——這裡的端粒酶是一種RNA指導的DNA聚合酶,而其中的RNA只是起到了模板的作用,發揮DNA聚合功能的還是端粒酶的蛋白質部分

圖為端粒酶的作用機制,圖片來自Wiki

B站有個很萌的小視頻可以給大家展示端粒酶的工作機制:

https://www.bilibili.com/video/av25910816?from=searchseid=653309588104321128

其次,是所謂的最典型的核酶(正如很多國內教材所描述的那樣剪接DNA的酶叫核酶),RNA剪接體(Spliceosome)當中的核酶snRNA,以及其他類型的RNA剪切和剪接的酶RNase P 等。

這裡補充一個關於剪接體Spliceosome的小視頻,視頻中所用的例子是由施一公教授團隊解析的酵母RNA剪接體:

https://www.bilibili.com/video/av8746513?from=searchseid=1494690639325656369

除此之外,Wiki上還給出了大量的被發現的RNA酶:

其中,包括rRNA也可以被看做是核酶(實際上翻譯過程中將氨基酸一個一個連起來的反應就是16s rRNA催化的)。

核酶的催化機制十分多樣化,在多數情況下它們可以模仿與他們功能相似的蛋白質酶的催化機制,比如在大多數的自剪切核酶中,它們可以利用自身的2羥基來作為親核試劑進攻二磷酸鍵橋完成自剪切。

核酶的三種結構:鉛酶、斧頭型核酶、扭轉核酶,圖片來自WIki

最後,值得一提的是人類肝炎病毒HDV的核酶,在其繁殖過程中起到了重要的剪切作用,同時還是被發現的自剪切速度最快的核酶。


這樣的回答我還有一百多個,你真的不看看嘛?╰( ̄▽ ̄)╮


自然界中大部分酶的本質是蛋白質,但是蛋白質不是生物催化領域中唯一的物質,有些RNA分子也具有催化能力,我們稱這些本質為RNA的酶為核糖酶,有時也稱為RNA。RNA酶很適於去識別並轉化單鏈核酸,因為它們與所作用的核酸底物享用著共同的鹼基配對語言。例如端粒酶,核酶等。端粒酶是在細胞中負責端粒的延長的一種酶,是基本的核蛋白逆轉錄酶,可將端粒DNA加至真核細胞染色體末端,把DNA複製損失的端粒填補起來,藉由把端粒修復延長,可以讓端粒不會因細胞分裂而有所損耗,使得細胞分裂的次數增加。端粒在不同物種細胞中對於保持染色體穩定性和細胞活性有重要作用,端粒酶能延長縮短端粒(縮短的端粒其細胞複製能力受限),從而增強體外細胞的增殖能力。核酶是具有催化功能的小分子RNA ,屬於生物催化劑,可降解特異的mRNA序列。

核酶可通過催化靶位點RNA鏈中磷酸二酯鍵的斷裂,特異性地剪切底物RNA分子,從而阻斷靶基因的表達。這兩種酶是比較常見的化學本質為RNA的酶。

祝好!欣貝萊~盛


端粒酶


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