РНК-лигазы

Среди известных РНК-лигаз сравнительно детально изучен лишь фермент с молекулярной массой 61 кДа, кодируемый геном 61 фага Т4, Его роль in vivo неизвестна, а в условиях in vitro он осуществляет "сшивание" однонитевых фрагментов РНК и ДНК, используя в качестве ко­фактора АТФ. Указанные фрагменты объединяются путем образования фосфодиэфирной связи между акцепторным (3'ОН)- и донорным (5'ф)-концами. Механизм этой реакции аналогичен механизму действия ДНК-лигаз, только для активности РНК-лигазы фага Т4 не требуется комплементарной матрицы, поскольку акцепторный и донорный концы объединяемых молекул фикси­руются непосредственно в активном центре фермента. Это свойство делает РНК-лигазу почти универсальным реагентом в синтезе олигонуклеотидов.

Структура донорного фрагмента как субстрата для РНК-лигазы не имеет существенного значения. Донором может служить и просто 3', 5'мононуклеозиддифосфат, и однонитевые ДНК (РНК) длиной от 10 до 6000 нуклеотидов, и даже двунитевые ДНК, состоящие из нескольких тысяч пар нуклеотидов. РНК-лигазу используют, например, для присоединения к 5'-концам двунитевой ДНК однонитевых олигонуклеотидов заданной длины.

Что же касается акцепторного фрагмента, то его размер и структура играют решающую роль в лигазной реакции. Длина фрагмента, при которой реакция еще возможна, должна быть не менее трех нуклеотидов (минималь­ными фрагментами являются тринуклеозидцифосфаты). Причем с олигорибонуклеотидами реакция на два порядка эффективнее, чем реакция с олигодезоксирибонуклеотидами. Разной акцепторной способностью обладают даже различные олигорибонуклеотиды: олиго (А) > олиго (И) > олиго (Ц) > оли­го (У).

В генно-инженерном плане РНК-лигаза используется для синтеза олигорибо- и одигодезоксирибонуклеотидов, а также для введения метки в 3'-конец РНК.