背景
主要なエンドリボヌクレアーゼであるRNase Aは、分子生物学において重要な役割を果たしています。RNAを特異的に分解する能力により、プラスミドDNAやゲノムDNAの調製、RNase保護分析、RNA干渉といった実験において広く利用されています。YeasenbioのRNase A製品は、高い活性、安定性、そして幅広い応用性を備えており、関連分野の研究者にとって信頼できる選択肢となっています。分子生物学技術の継続的な発展に伴い、RNase Aおよび関連製品はより多くの分野でその応用価値を発揮していくでしょう。
図1. RNase Aの作用：RNAの謎を解明する
RNase Aの供給源
1.動物由来
RNaseA（リボヌクレアーゼA）は、主にウシの膵臓に由来する単鎖ポリペプチド化合物である。 分子量約13.7 kDaの4つのジスルフィド結合を有する酵素です。この酵素は、幅広い反応条件に対して高い安定性と適応性を有しており、幅広い条件下で活性を維持します。 環境条件。牛膵臓由来RNaseA粉末はDNaseとプロテアーゼを完全に除去することはできませんが、RNaseAをプロテアーゼ溶液に調製する際に加熱することで除去できます。その後、DNAサンプルから残留RNA、またはタンパク質サンプルから核酸残基を除去するために使用できます。
2.再編の源泉
Hisタグ付き組換えリボヌクレアーゼA（rRNase A、Hisタグ付き）は、ウシ膵臓RNase A遺伝子を大腸菌で発現させた産物であり、封入体変性、アフィニティークロマトグラフィー、イオン交換クロマトグラフィーなどの複数の精製工程を経て得られます。精製されたRNaseAは、DNaseおよびプロテアーゼの混入がなく、動物由来ではありません。DNAサンプルから残留RNA、またはタンパク質サンプルから核酸残基を除去するために使用できます。
RNase A：メカニズムと反応条件
（I）基質特異性
RNase A は、一本鎖 RNA (ssRNA) の 3' 末端位置のピリミジン塩基 (シトシンとウラシル) を特異的に認識し、ピリミジンヌクレオチドと隣接するヌクレオチド間のホスホジエステル結合を切断します。
（II）触媒部位の結合と加水分解反応
基質結合:
a. RNase Aの触媒残基His12およびHis119は、RNAバックボーンのリン酸基と配位します。
b. L ys41は加水分解中の遷移状態を安定化する。
加水分解メカニズム：
- ステップ 1: His12 は一般的な塩基として機能し、リボースの 2'-OH 基を脱プロトン化します。
- ステップ 2: 活性化された 2'-OH が隣接するリン原子を攻撃し、五配位中間体を形成します。
- ステップ 3: His119 は脱離基 (5'-酸素) にプロトンを供与し、3'-リン酸末端を持つ RNA 断片が切断されて放出されます。
図2. RNase Aの解明：メカニズムと触媒に関する知見
（III）反応条件
|
パラメータ |
最適範囲 |
注記 |
|
pH |
7.0～8.0（中性/弱アルカリ性） |
pH 5.0～9.0 の範囲で安定。極端な pH では可逆的に変性します。 |
|
温度 |
37℃ |
95°C に加熱し、冷却した後も活性を維持します (再生)。 |
|
イオン強度 |
低Na⁺/K⁺（例：50～150 mM） |
活動を強化する RNA-酵素相互作用を安定化することにより。 |
|
高Na⁺/K⁺（>300 mM） |
活動を阻害する RNA結合の競合により。 |
RNaseAの応用シナリオ
1.プラスミドDNAとゲノムDNAの調製
プラスミドDNAとゲノムDNAの調製中に、RNAの存在は結果に影響を及ぼす可能性がある。 後続の実験において、DNA抽出時にRNase Aを添加してサンプル中のRNA分子を分解し、純粋なDNAサンプルを得ることがよくあります。RNase AはDNA分子を分解しないため、DNAの完全性を保証します。 DNA分子の濃度は影響を受けません。
2. RNase保護アッセイ
RNaseプロテクションアッセイは、近年開発されたRNA検出のためのハイブリダイゼーション技術です。基本原理は、一本鎖RNAプローブを用いて検査対象のRNAサンプルとハイブリダイズし、RNA：RNA二本鎖分子を形成することです。RNase Aはハイブリダイズしていない一本鎖RNAを特異的に分解するため、二本鎖RNAは分解から保護され、ゲル電気泳動によって標的RNAの長さを測定できます。この方法はノーザンハイブリダイゼーション法よりも感度が高く、より正確に定量できます。
3. RNA i研究
RNA干渉（RNAi）は、小さなRNA分子（siRNA、miRNAなど）を用いて遺伝子発現を制御する技術です。RNAi実験では、外因性または内因性のRNAが実験結果に干渉する可能性があります。RNase Aは非特異的なRNAを分解し、バックグラウンドノイズを低減することで、RNAiの特異性と効率を向上させます。
4.タンパク質-RNA相互作用研究
タンパク質とRNAの相互作用を研究する場合、結合していないRNAを除去する必要があります。RNase Aは遊離RNAを特異的に分解し、タンパク質に結合したRNAを後続の分析のために保持します。例えば、RNA結合タンパク質（RBP）の研究では、RNase A処理後にタンパク質に結合したRNAの純度が50%向上し、タンパク質とRNAの相互作用メカニズムの解析に役立ちました。
5. RNAワクチンの研究開発
RNAワクチンの製造には、RNAの完全性と純度を確保する必要があります。RNase Aは、製造工程中にRNAの不純物を除去し、ワクチンの品質と安全性を向上させるために使用できます。例えば、新型コロナワクチンの開発において、RNase Aで処理したRNAワクチンは、動物実験において免疫原性が向上し、副作用が低減することが示されました。
高品質で多様なRNase YeasenBioによる
|
説明 |
活動 |
カタログ番号 |
サイズ |
応用 |
|
≥80 クニッツ単位/mg |
10407ES60:100mg 10407ES80:1グラム 10407ES05:5グラム 10407ES10:10グラム |
プラスミドDNAおよびゲノムDNA抽出、RNase保護分析、RNA干渉など。 |
||
|
≥80 クニッツ単位/mg |
10406ES03 ：1mL |
|||
|
≥80 クニッツ単位/mg |
104 05ES03：1mL 10405ES10：10mL |
参考文献:
1.Raines, RT（1998）. リボヌクレアーゼA. Chemical Reviews, 98(3), 1045-1066.
2.Cuchillo, CM, et al. (2011). RNase Aの触媒作用. FEBS Journal, 278(17), 3166-3173.