Deoxyribonuclease

Một deoxyribonuclease (viết tắt là DNase) là một enzyme xúc tác sự phân cắt thủy phân của các liên kết phosphodiester trong xương sống DNA, do đó làm suy giảm DNA. Deoxyribonuclease là một loại nuclease, một thuật ngữ chung cho các enzyme có khả năng thủy phân các liên kết phosphodiester liên kết các nucleotide. Một loạt các deoxyribonucleases được biết đến, mà khác nhau về họ bề mặt đặc thù, cơ chế hóa học và chức năng sinh học.

Phương thức hành động

Một số DNase bị cắt, hoặc "phân tách", chỉ tồn tại ở phần cuối của các phân tử DNA (exodeoxyribonuclease, một loại exonuclease). Những người khác tách bất cứ nơi nào dọc theo chuỗi (endodeoxyribonuclease, một tập hợp con của endonuclease).
Một số enzym khá bừa bãi về trình tự DNA mà chúng cắt, trong khi một số khác, bao gồm các enzyme cắt giới hạn, rất đặc trưng cho trình tự.
Một số DNA chỉ tách đôi; những người khác là đặc trưng cho các phân tử sợi đơn; và vẫn còn những người khác đang hoạt động đối với cả hai.
Enzyme DNase có thể được hít vào bằng cách sử dụng máy phun sương bởi những người mắc bệnh xơ nang. Enzyme DNase giúp vì các tế bào bạch cầu tích tụ trong chất nhầy, và khi chúng bị phá vỡ, chúng giải phóng DNA, làm tăng thêm 'độ dính' của chất nhầy. Enzyme DNase phá vỡ DNA và chất nhầy dễ dàng thoát ra khỏi phổi hơn nhiều.

Công dụng

Chất kích hoạt plasminogen mô nội mô (tPA) kết hợp với deoxyribonuclease đã được chứng minh là làm tăng dẫn lưu màng phổi, giảm thời gian nằm viện và giảm nhu cầu phẫu thuật trong tràn dịch màng phổi và viêm mủ màng phổi.
Giao thức được nghiên cứu sử dụng liều DNase (Pulmozyme, Roche) là 5 mg và liều t-PA (Actilyse, Boehringer Ingelheim) là 10 mg. Mỗi loại thuốc tiêm tĩnh mạch được tiêm hai lần mỗi ngày trong 3 ngày và mỗi lần dùng thuốc được theo dõi bằng cách kẹp ống dẫn lưu để cho phép thuốc tồn tại trong khoang màng phổi trong 1 giờ. Điều trị bằng DNase một mình hoặc t-PA một mình là không hiệu quả.
DNase thường được sử dụng khi tinh chế các protein được chiết xuất từ các sinh vật nhân sơ. Chiết xuất protein thường liên quan đến sự xuống cấp của thành tế bào. Thông thường, thành tế bào bị thoái hóa và dễ vỡ bị vô tình bị ly giải, giải phóng DNA không mong muốn và các protein mong muốn. Chiết xuất DNA-protein thu được có độ nhớt cao và khó tinh chế, trong trường hợp này, DNase được thêm vào. DNA bị thủy phân nhưng protein không bị ảnh hưởng và dịch chiết có thể được tinh chế thêm.

Các loại

Hai loại DNase chính được tìm thấy trong metazoans được gọi là deoxyribonuclease I và deoxyribonuclease II.
Các loại khác của DNase bao gồm micrococcal nuclease.

Khảo nghiệm

DNA hấp thụ tia UV với bước sóng hấp thụ cực đại gần 260 nm. Sự hấp thụ này là do các điện tử pi trong các cơ sở thơm của DNA. Trong DSDNA, hoặc thậm chí các vùng của RNA nơi xảy ra cấu trúc sợi đôi, các bazơ được xếp song song với nhau và sự chồng chéo của các quỹ đạo phân tử cơ sở dẫn đến giảm độ hấp thụ của tia UV. Hiện tượng này được gọi là hiệu ứng hypochromic. Khi DNAse giải phóng nucleotide khỏi DSDNA, các bazơ không còn được xếp chồng lên nhau như ở trong DSDNA, do đó sự chồng chéo quỹ đạo được giảm thiểu và độ hấp thụ tia cực tím tăng lên. Sự gia tăng độ hấp thụ này làm cơ sở cho đơn vị hoạt động DNAse của Kunitz. Một đơn vị Kunitz được định nghĩa là lượng enzyme được thêm vào 1 mg / ml DNA tinh trùng cá hồi gây ra sự tăng độ hấp thụ 0,001 mỗi phút ở bước sóng 260 nm khi tác động lên DNA được polymer hóa cao ở 25 °C trong NaOAc 0,1 M (pH 5.0) đệm. Tên của đơn vị công nhận nhà hóa sinh người Mỹ gốc Nga M. Kunitz, người đã đề xuất thử nghiệm tiêu chuẩn vào năm 1946.
Một chế phẩm enzyme tiêu chuẩn nên được tiến hành song song với một điều chưa biết vì tiêu chuẩn hóa các chế phẩm DNA và mức độ trùng hợp của chúng trong dung dịch là không thể.