簡(jiǎn)介

? ? ? ?外切酶是一種酶，它通過從多核苷酸鏈的末端(外切)一次切開一個(gè)核苷酸來工作。發(fā)生水解反應(yīng)，破壞3 '端或5 '端磷酸二酯鍵。它的近親是核酸內(nèi)切酶，它可以裂解多核苷酸鏈中間的磷酸二酯鍵。真核生物和原核生物有三種類型的外切酶參與mRNA的正常轉(zhuǎn)換：5'→3'外切酶(Xrn1)，這是一種依賴性的脫帽蛋白；3'→5'外切酶，一種獨(dú)立的蛋白質(zhì)和poly(A)特異性3'→5 '外切酶。

在聚合酶中的確認(rèn)

? ? ? ?RNA聚合酶II在轉(zhuǎn)錄終止過程中發(fā)揮作用；它與一個(gè)5'外切酶(人類基因Xrn2)一起降解新形成的轉(zhuǎn)錄本，離開聚腺苷酸化位點(diǎn)，同時(shí)擊破聚合酶。這個(gè)過程包括核酸外切酶追趕DNA聚合酶II并終止轉(zhuǎn)錄

? ? ? ?然后DNA聚合酶I合成DNA核苷酸，取代它剛剛移除的RNA引物。DNA聚合酶I也有3'→5'和5'→3'外切酶活性，用于編輯和校對(duì)DNA的錯(cuò)誤。3'→5'活性一次只能去除一個(gè)單核苷酸，而5'→3'活性一次可以去除單個(gè)核苷酸或多達(dá)10個(gè)核苷酸。

大腸桿菌的外切酶

? ? ? ?1971年，Lehman IR在大腸桿菌中發(fā)現(xiàn)了外切酶I。從那時(shí)起，有許多發(fā)現(xiàn)，包括外切酶II, III, IV, V, VI, VII和VIII，每一種外切酶都有特定的功能或需求。

? ? ? ?外切酶I以3'→5'的方向分解單鏈DNA，依次釋放出脫氧核糖核苷5'-單磷酸。如果沒有末端3'-OH基團(tuán)它就不能切割DNA鏈因?yàn)樗鼈儽涣谆蛞阴；柚沽恕?/p>

? ? ? ?外切酶II與DNA聚合酶I相關(guān)，DNA聚合酶I包含一個(gè)5'的核酸外切酶，它以5'→3'的方式從DNA合成位點(diǎn)的上游直接剪切RNA引物。

? ? ? ?外切酶III有四種催化活性:①3'到5'外脫氧核糖核酸酶活性，這是雙鏈DNA特有的②核糖核酸酶活性③3 '磷酸酶活性④AP核酸內(nèi)切酶活性(后來被發(fā)現(xiàn)稱為核酸內(nèi)切酶II)

? ? ? ?外切酶IV可以進(jìn)行水解反應(yīng)，所以它可以破壞一個(gè)寡核苷酸與核苷5'單磷酸的結(jié)合。這種外切酶需要Mg2+才能在比I.更高的溫度下發(fā)揮作用

? ? ? ?外切酶V是一種3'→5'的水解酶，可以催化線性雙鏈DNA和單鏈DNA，這需要Ca2+這種酶在同源重組過程中極其重要。

? ? ? ?外切酶VIII是一種5'→3'的二聚體蛋白，不需要ATP或鏈上的任何縫隙或缺口，但需要一個(gè)游離的5' OH基團(tuán)來完成其功能

人類體內(nèi)的外切酶

? ? ? ??3'→5'人類核酸內(nèi)切酶被認(rèn)為是正確處理組蛋白pre-mRNA所必需的，其中U7 snRNP指導(dǎo)單個(gè)裂解過程。隨著下游裂解產(chǎn)物(DCP)的去除，Xrn1繼續(xù)進(jìn)一步分解產(chǎn)物，直到完全降解這使得核苷酸能夠循環(huán)利用。Xrn1與CoTC活性相關(guān)，CoTC活性作為前體形成一個(gè)自由的5'無保護(hù)末端，因此外切酶可以去除并降解下游的裂解產(chǎn)物(DCP)。這啟動(dòng)了轉(zhuǎn)錄終止，因?yàn)槿藗儾幌Ｍ鸇NA或RNA鏈在他們的體內(nèi)堆積。

酵母菌中的外切酶

? ? ? ?CCR4-Not是芽生酵母中一個(gè)普通的轉(zhuǎn)錄調(diào)控復(fù)合體，被發(fā)現(xiàn)與mRNA代謝、轉(zhuǎn)錄起始和mRNA降解有關(guān)。CCR4已被發(fā)現(xiàn)含有RNA和單鏈DNA 3'至5'外切酶活性另一個(gè)與CCR4-Not相關(guān)的成分是CAF1蛋白，該蛋白在小鼠和秀麗隱桿線蟲中被發(fā)現(xiàn)含有3'→5'或5'→3'外切酶域該蛋白未在酵母中發(fā)現(xiàn)，這表明它可能有一個(gè)異常的外切酶域，就像在后生動(dòng)物中看到的。酵母含有Rat1和Xrn1外切酶。在沒有Rat1的情況下，細(xì)胞質(zhì)中Xrn1的功能是在5'→3'方向降解RNAs (5.8s前和25s RNAs)

冠狀病毒的外切酶

? ? ? ? 在冠狀病毒中，一種校正外切酶nsp14-ExoN，是病毒基因組的一部分，負(fù)責(zé)RNA校對(duì)與新毒株出現(xiàn)有關(guān)的重組。