A barnase (acrónimo de "BActerial" "RiboNucleASE", ribonuclease bacteriana) é unha proteína bacteriana que consta de 110 aminoácidos e ten actividade de ribonuclease. É sintetizada e segregada pola bacteria Bacillus amyloliquefaciens, pero é letal para a célula bacteriana ando se expresa sen o seu inhibidor barstar (unha pequena proteína). O inhibidor únese e tapa o sitio activo da ribonuclease, impedindo que a barnase dane o ARN da propia célula despois de que foi sintetizada pero antes de que sexa segregada. O complexo barnase/barstar é salientable pola extraordinariamente forte unión entre as dúas proteínas, cunha constante de asociación (k on-rate) de 108s−1M−1.
Estudos sobre o pregamento das proteínas A barnase non ten pontes disulfuro, nin necesita catións divalentes ou compoñentes non peptídicos para pregarse. Esta simplicidade, combinada coa súa transición de pregamento reversible, significa que a barnase foi amplamente estudada para comprender como se produce o pregamento das proteínas. O pregamento da barnase foi estudado no laboratorio de Alan Fersht, que a utilizou como caso proba para o desenvolvemento dun método para caracterizar os estados de transición no pregamento de proteínas coñecido como análise do valor fi.
Sitio activo e mecanismo catalítico A barnase cataliza hidrólises de dirribonucleótidos de estrutura GpN. A clivaxe ocorre en dous pasos utilizando un mecanismo de catálise xeral ácido-base: fórmase un intermediario cíclico durante o primeiro paso de transesterificación, o cal despois é hidrolizado para liberar o ARN clivado. Os dous residuos máis importantes que están implicados na catálise ácido-base son Glu73 e His102, que son ambos esenciais para a actividade encimática. Ademais, a Lys27, que non está directamente implicada na catálise ácido-base, é tamén fundamental para a actividade, xa que ten un papel na unión ao substrato do estado de transición.
Notas
Véxase tamén Outros artigos Sistema toxina-antitoxina
Bibliografía 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. doi:10.1021/bi00199a027. PMID 8060969. 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. doi:10.1073/pnas.91.20.9412. PMC 44822. PMID 7937780. 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. doi:10.1006/jmbi.1995.0618. PMID 7490750. 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. doi:10.1021/bi00029a018. PMID 7626612.
Ligazóns externas entrada de InterPro
Categoría:Proteínas