Warum benötigt die T7-RNA-Polymerase eine reduzierende Umgebung, dh. DTT

Jedes verdammte Protokoll schlägt vor, bei der In-vitro -RNA-Transkription DTT hinzuzufügen . Wieso den? Die Begründung scheint zu sein, dass das Zytoplasma traditionell eine reduzierende Umgebung hat, aber da das einzige Protein, das uns interessiert, die T7-Polymerase ist, warum ist dies notwendig?

Sie haben Recht. Ich habe gerade ein paar Protokolle nachgeschlagen (ein Beispiel von Promega ) und es hat eine Endkonzentration von 10 mM DTT. Sie erklären nicht warum, aber es muss wichtig sein, dass es aufgenommen wird.

Antworten (2)

Eine schnelle Suche nach T7-Cysteinen gab einige Hinweise:

Bakteriophagen-T7-induzierte DNA-Polymerase besteht aus einem 1:1-Komplex aus Phagen-induziertem Gen-5-Protein und Escherichia coli-Thioredoxin. Die Herstellung aktiver Untereinheiten in Abwesenheit von Sulfhydrylreagenzien zeigt an, dass die reduzierte Form von Thioredoxin für die Bildung des aktiven Holoenzyms ausreichend ist. Die oxidierte Form von Thioredoxin, Thioredoxin modifiziert an einem Sulfhydryl der aktiven Stelle durch Iodacetat oder Methyliodid oder Thioredoxin modifiziert an beiden Sulfhydrylen der aktiven Stelle durch N-Ethylmaleimid sind alle inaktiv, da sie bei der Komplexbildung mit Gen-5-Protein defekt sind.

Adler und Modrich, J. Biol. Chem. 258: 6956 (1983)

Es gibt eine neuere Veröffentlichung ( Aguirre et al, Inorganic Chemistry 48:4425 (2009) ), in der die „ enzymkritischen Sulfhydryl-Cystein-Gruppen “ erwähnt werden, aber leider habe ich nur Zugriff auf die Zusammenfassung.

Update : Es scheint eher ein alter Befund als eine Begründung für den zytoplasmatischen Redoxzustand zu sein. Laut Chamberlin und Ring, JBC 248:2235 (1973) ,

Allgemeine Erfordernisse – Die allgemeinen Erfordernisse für die durch T7-DNA-Polymerase gesteuerte T7-RNA-Synthese sind in Tabelle I gezeigt. Wie für eine matrizengesteuerte Polymerase erwartet, zeigt die RNA-Synthese einen absoluten Bedarf an DNA, den 4 Ribonukleosidtriphosphaten und Mg++.

(keine Überraschungen dort ;)

Die Aktivität des Enzyms wird signifikant verringert, wenn ein Sulfhydryl-Reduktionsmittel wie b-Mercaptoethanol aus der Reaktion weggelassen wird. Die Zugabe von 10^-5 M p-Hydroxymercuribenzoat zu dem Testsystem in Abwesenheit von b-Mercaptoethanol beseitigte jegliche Aktivität, was anzeigt, dass das Enzym eine für die Aktivität notwendige Sulfhydrylgruppe enthält.

Wenn Sie jedoch Tabelle I sehen, beträgt die verbleibende Aktivität nach dem Entfernen von bme immer noch 74 %.

Es scheint 7 exponierte Cysteine ​​zu geben ( Mukherjee et al, Cell 110:81 (2002) ), aber ich konnte keine Veröffentlichung finden, die ihre Rolle diskutiert.

Hier ist eine Kopie des Papiers. Genießen. cl.ly/101U380b3r261i0w0v1d
Wie seltsam. Ich schaue mir die Kristallstruktur (1QLN) an und es gibt nicht viele Cysteine ​​in der Nähe des aktiven Zentrums. Werde mir die Papiere mal anschauen müssen.
@jp89 Danke für die Kopie des Papiers. Ich bin mir jedoch nicht sicher, ob dies hier erlaubt ist, da es Urheberrechte verletzt. Wie auch immer, im Moment glaube ich, dass es immer noch faire Verwendung ist. In Bezug auf die Frage würde ich von dort aus den Zitaten 59-62 folgen (letzter Absatz auf Seite 2 / erster auf Seite 3). Prost.
Bakteriophagen-Polymerase ist innerhalb der Zelle aktiv, die eine reduzierende Umgebung hat. Die meisten Protokolle für intrazelluläre Proteine ​​beinhalten aus diesem Grund DTT oder Glutathion. Disulfide sind hauptsächlich für sezernierte Proteine.
@Aleadam Ja, das ist der traurige Fall. Ich verstehe ehrlich gesagt nicht das Konzept, menschliches Wissen urheberrechtlich zu schützen.
@ jp89 es verbessert sich langsam, mit den PLoS-Bemühungen und den NIH-Manuskriptanforderungen, aber es ist noch ein langer Weg zu gehen

Ich habe immer angenommen, dass dies daran liegt, dass DTT bei der Inaktivierung von Ribonukleasen (durch Reduktion ihrer Disulfide) nützlich ist, die notorisch stabil und allgegenwärtig sind. Es wäre ziemlich unglücklich, Ihre RNA synthetisieren zu lassen, nur um sie sofort von einer kontaminierenden RNase zerstören zu lassen.

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