Введение
Ранпирназа – это рибонуклеазный фермент, обнаруженный в ооцитах северной леопардовой лягушки (Rana pipiens). Ранпирназа принадлежит к суперсемейству белков панкреатической рибонуклеазы (RNase A) и расщепляет РНК-субстраты, проявляя предпочтение к последовательностям, содержащим урацил и гуанин. Вместе с амфиназой, другой рибонуклеазой леопардовой лягушки, ранпирназа изучается как потенциальное противораковое и противовирусное средство благодаря своему необычному механизму цитотоксичности, который был протестирован на трансформированных клетках, а также противовирусной активности. Ранпирназа была впервые обнаружена учеными компании TamirBio (ранее Alfacell Corporation), где она прошла доклинические и клинические испытания под названиями Pannon, Onconase и TMR004. Механизм действия ранпирназы связывают с путем РНК-интерференции, предположительно, посредством расщепления молекул siRNA, а также с расщеплением транспортной РНК. На данный момент (по состоянию на март 2020 года) ранпирназа проходит клинические испытания в качестве потенциального противовирусного препарата.
Ranpirnase is a ribonuclease enzyme found in the oocytes of the Northern Leopard Frog (Rana pipiens). Ranpirnase is a member of the pancreatic ribonuclease (RNase A) protein superfamily and degrades RNA substrates with a sequence preference for uracil and guanine nucleotides. Along with amphinase, another leopard frog ribonuclease, Ranpirnase has been studied as a potential cancer and antiviral treatment due to its unusual mechanism of cytotoxicity tested against transformed cells and antiviral activity. Ranpirnase was originally discovered by scientists at TamirBio, a biotechnology company (formerly Alfacell Corporation), where it was tested in preclinical assays and in clinical trials under the name Pannon or Onconase, and TMR004. The mechanism of action of ranpirnase has been attributed to the RNA interference pathway, potentially through cleaving siRNA molecules; to cleavage of transfer RNA; Currently (as of March 2020) Ranpirnase is in clinical trials as a potential antiviral.
Номер ЕС
Система EC, или система классификации ферментов, была создана для стандартизации названий ферментов, а также для установления связи между типом и функцией ферментативных реакций. Номер EC для ранпирназы – 4.6.1.18, но ранее он был 3.1.27.5. Это означает, что ранпирназа относится к классу 4, подклассу 6, подподклассу 1 и имеет серийный номер 18. Класс 4 включает лиазы, а подкласс 4.6.1 дополнительно классифицирует фермент как фосфорно-кислородную лиазу. В конечном итоге, ранпирназа может быть классифицирована как панкреатическая рибонуклеаза.
Структура
Ранпирназа обнаружена в яйцеклетках Rana pipiens, также известной как северная леопардовая лягушка. Эти ооциты содержат две схожие вариации панкреатической рибонуклеазы А, обе из которых проявляют цитостатические и цитотоксические свойства. Ранпирназа состоит из 104 аминокислотных остатков, что делает её самым маленьким известным представителем суперсемейства RNase A. В целом, ранпирназа рассматривается как небольшой одноцепочечный белок с молекулярной массой около 12 000 Да. После выделения ранпирназы из ооцитов было установлено, что она полиморфна в аминокислотной позиции 25. В частности, исторически эта позиция занималась аминокислотой треонином (Thr), но также были обнаружены аминокислоты серином (Ser). Однако, эта замена, по-видимому, не влияет на функцию фермента. Кроме того, ранпирназа содержит 4 дисульфидные связи, обеспечивающие ферменту высокую термостабильность.
Структура, связанная с функцией
Структура ранпирназы, по-видимому, оказывает влияние на её функцию. В частности, исследования показывают, что ранпирназа использует кулоновские взаимодействия, а также систему водородных связей для регулирования специфичности к субстрату. Кроме того, было установлено, что целенаправленные замены аминокислот также могут изменять специфичность к субстрату. Исследования также изучали структурные особенности, определяющие пониженную каталитическую активность ранпирназы. Это снижение каталитической активности связано с низкой аффинностью к субстрату. Решением этой проблемы является введение замещения T5R. Замещение T5R разработано для обеспечения эффективного кулоновского взаимодействия между ранпирназой и фосфатной группой в РНК. Это привело к двукратному увеличению рибонуклеолитической активности.