배경
주요 엔도리보뉴클레아제인 RNase A는 분자생물학에서 핵심적인 역할을 합니다. RNA를 특이적으로 분해하는 능력 덕분에 플라스미드 DNA 및 게놈 DNA 제조, RNAse 보호 분석, RNA 간섭 등의 실험에 널리 사용됩니다. 높은 활성, 안정성, 그리고 폭넓은 적용성을 갖춘 Yeasenbio의 RNase A 제품은 관련 분야 연구자들에게 신뢰할 수 있는 선택입니다. 분자생물학 기술의 지속적인 발전과 함께 RNase A와 관련 제품들은 더 많은 분야에서 그 응용 가치를 입증할 것입니다.
그림 1. RNase A의 작동: RNA의 미스터리를 풀다
RNase A의 출처
1. 동물성 원료
RNaseA, 즉 리보뉴클레아제 A는 주로 소 췌장에서 유래합니다. 단일 사슬 폴리펩타이드 화합물입니다. 약 13.7 kDa의 분자량을 가진 4개의 이황화 결합을 포함합니다. 이 효소는 광범위한 반응 조건에 대해 높은 안정성과 적응성을 가지고 있어 광범위한 반응 조건에서 활성을 유지할 수 있습니다. 환경 조건. 소 췌장 유래 RNaseA 분말은 DNase와 protease를 완전히 제거하지는 못하지만, RNaseA를 용액으로 제조하는 과정에서 RNaseA를 가열하여 제거할 수 있습니다. 이 용액은 DNA 샘플에서 잔류 RNA를 제거하거나 단백질 샘플에서 핵산 잔류물을 제거하는 데 사용할 수 있습니다.
2. 구조조정의 원인
재조합 리보뉴클레아제 A, His-태그(rRNase A, His-태그) 는 소 췌장 RNase A 유전자의 발현 산물이며, 대장균( E.coli) 에서 봉입체 변성 및 친화성 크로마토그래피, 이온 교환 크로마토그래피와 같은 여러 정제 단계를 거쳐 얻어집니다. 정제된 RNase A는 DNase와 protease 오염이 없으며 동물 유래가 아닙니다 . DNA 샘플에서 잔류 RNA를 제거하거나 단백질 샘플에서 핵산 잔류물을 제거하는 데 사용할 수 있습니다.
RNase A: 메커니즘 및 반응 조건
(I) 기질 특이성
RNase A는 단일 가닥 RNA(ssRNA)의 3' 말단 위치에 있는 피리미딘 염기(시토신과 우라실)를 특이적으로 인식하고 피리미딘 뉴클레오타이드와 인접 뉴클레오타이드 사이의 인산디에스테르 결합을 절단합니다.
(II) 촉매 부위 결합 및 가수분해 반응
기질 결합:
a. RNase A의 촉매 잔류물 His12와 His119는 RNA 백본의 인산기와 배위 결합합니다.
b. L ys41은 가수분해 동안 전이 상태를 안정화합니다.
가수분해 메커니즘:
- 1단계: His12는 일반 염기로 작용하여 리보스의 2'-OH기의 양성자를 제거합니다.
- 2단계: 활성화된 2'-OH가 인접한 인 원자를 공격하여 5배위 중간체를 형성합니다.
- 3단계: His119는 이탈기(5'-산소)에 양성자를 기증하여 3'-인산 말단을 가진 RNA 조각이 절단되고 방출됩니다.
그림 2. RNase A의 비밀: 메커니즘과 촉매적 통찰력
(III) 반응 조건
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매개변수 |
최적 범위 |
노트 |
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pH |
7.0~8.0(중성/약알칼리성) |
pH 5.0~9.0에서는 안정적이지만, 극단적인 pH에서는 가역적으로 변성됩니다. |
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온도 |
37도 |
95°C로 가열하고 냉각(변성)한 후에도 활성을 유지합니다. |
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이온 강도 |
낮은 [Na⁺/K⁺] (예: 50–150 mM) |
활동을 강화합니다 RNA-효소 상호작용을 안정화함으로써. |
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높은 [Na⁺/K⁺] (>300 mM) |
활동을 억제합니다 RNA 결합을 위한 경쟁으로 인해. |
RNaseA의 응용 시나리오
1. 플라스미드 DNA 및 게놈 DNA의 제조
플라스미드 DNA 및 게놈 DNA를 준비하는 동안 RNA의 존재는 결과에 영향을 미칠 수 있습니다. 후속 실험에서 DNA를 추출할 때, 샘플의 RNA 분자를 분해하기 위해 RNase A를 첨가하는 경우가 많습니다. 이렇게 하면 순수한 DNA 샘플을 얻을 수 있습니다. RNase A는 DNA 분자를 분해하지 않으므로, DNA 분자의 농도는 영향을 받지 않습니다.
2. RNase 보호 검정
RNase 보호 분석은 최근 개발된 RNA 검출을 위한 혼성화 기술입니다. 기본 원리는 단일 가닥 RNA 프로브를 사용하여 검사할 RNA 샘플과 혼성화하여 RNA:RNA 이중 가닥 분자를 형성하는 것입니다. RNase A는 혼성화되지 않은 단일 가닥 RNA를 특이적으로 분해할 수 있고, 이중 가닥은 분해로부터 보호되므로, 겔 전기영동을 통해 표적 RNA의 길이를 측정할 수 있습니다. 이 방법은 노던 혼성화 방법보다 민감도가 높고 더 정확하게 정량화할 수 있습니다.
3. RNAi 연구
RNA 간섭(RNAi)은 작은 RNA 분자(siRNA, miRNA 등 ) 를 이용하여 유전자 발현을 조절하는 기술입니다 . RNAi 실험에서 외인성 또는 내인성 RNA는 실험 결과에 영향을 줄 수 있습니다. RNase A는 비특이적 RNA를 분해하고 배경 잡음을 줄여 RNAi의 특이성과 효율성을 향상시킬 수 있습니다.
4.단백질-RNA 상호작용 연구
단백질과 RNA의 상호작용을 연구할 때는 결합되지 않은 RNA를 제거해야 합니다. RNase A는 유리 RNA를 특이적으로 분해하고 단백질에 결합된 RNA를 후속 분석을 위해 보유할 수 있습니다. 예를 들어, RNA 결합 단백질(RBP) 연구에서 RNase A 처리 후 단백질에 결합된 RNA의 순도가 50% 증가하여 단백질-RNA 상호작용 메커니즘 분석에 도움이 되었습니다.
5. RNA 백신 연구개발
RNA 백신 제조에는 RNA의 완전성과 순도를 보장하는 것이 필수적입니다. RNase A는 제조 과정에서 RNA 불순물을 제거하고 백신의 품질과 안전성을 향상시키는 데 사용될 수 있습니다. 예를 들어, 새로운 크라운 백신 개발 과정에서 RNase A로 처리한 RNA 백신은 동물 실험에서 더 높은 면역원성과 더 낮은 부작용을 보였습니다.
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설명 |
활동 |
카탈로그 번호 |
크기 |
애플리케이션 |
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≥80 쿠니츠 단위/mg |
10407ES60:100mg 10407ES80:1g 10407ES05:5g 10407ES10:10g |
플라스미드 DNA 및 게놈 DNA 추출, RNase 보호 분석, RNA 간섭 등 |
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≥80 쿠니츠 단위/mg |
10406ES03 ：1mL |
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≥80 쿠니츠 단위/mg |
104 05ES03：1mL 10405ES10：10mL |
참고문헌:
1.Raines, RT (1998). Ribonuclease A. Chemical Reviews, 98(3), 1045-1066.
2. Cuchillo, CM, et al. (2011). RNase A의 촉매작용. FEBS Journal, 278(17), 3166-3173.