НУКЛЕАЗЫ, ферменты
класса гидролаз, катализирующие гидролиз фосфодиэфирных связей в нуклеиновых
к-тах. Нек-рые из них катализируют гидролиз связей между нукле-отидами только
в ДНК (дезоксирибонуклеазы), другие действуют только в РНК (рибонуклеазы).
Третья группа нуклеаз, не проявляющая специфичности к хим. природе углеводного
компонента нуклеиновой к-ты, катализирует расщепление фосфодиэфирных связей
в ДНК и РНК (иногда термин "нуклеазы" используют для назв. только этой
группы ферментов).
Нуклеазы широко распространены
в природе, гидролизуют субстраты с образованием 3'- или 5'-фосфоэфирных форм
олигонуклеотидов или мононуклеотидов (содержат на конце молекулы остаток фосфорной
к-ты, в положении 3' или 5'). Неизвестны нуклеазы, одновременно образующие 3'- и 5'-фосфаты
олиго(моно)нуклеотидов.
По характеру действия на
нуклеиновую к-ту нуклеазы делятся на экзо- и эндонуклеазы. Экзонуклеазы осуществляют
ступенчатое отщепление мононуклеотидов от конца полинуклео-тидной цепи. Эндонуклеазы
разрывают внутримол. связи на всем протяжении цепи. Ряд эндонуклеаз деполимеризуют
только однонитевые участки полинуклеотидов, нек-рые-как одно-, так и двухцепочечные
формы нуклеиновых к-т.
Среди неспецифичных нуклеаз
наиб. изучены нуклеазы Staphylococcus aureus и S1 из микроскопич. грибов
Aspergillus oryzae, к-рые являются эндонуклеазами. Стафилококковая нуклеаза (мол.м.
16807) состоит из одной полипептидной цепи, построенной из 149 аминокислотных
остатков (известна пространств. структура фермента), оптим. каталитич. активность
ее при рН 9-10, для проявления активности необходимо присутствие в р-ре Са2+
; продуцирует 3'-фосфаты олиго(моно)нук-леотидов. Нуклеаза S1 (мол.м.
32000)-Zn2+ -зависимый фермент, оптим. каталитич. активность ее при
рН 4,7, специфична к одноцепочечным участкам полинуклеотидов; продуцирует 5'-фосфаты
олиго(моно)нуклеотидов.
Активность неспецифичных
нуклеаз подавляется этиленди-аминтетрауксусной к-той. Для нек-рых нуклеаз обнаружены ингибиторы
белковой природы. Локализация в клетках и функцией, роль нуклеаз не изучены. Нуклеазы применяют
в препаратив-ной биохимии и генной инженерии; нуклеазы из бактерий Sarratia marcescens
используют для лечения вирусных заболеваний пчел.
Лит.: Шапот В. С.,
Нуклеазы, М., 1968; Нуклеазы микроорганизмов, под ред. A.M. Безбородова, М.,
1974; Nucleuses, ed. by S.M. Linn, R.J. Roberts, Cold Spring Harbour, 1982.
Г.И.Яковлев.