La nucleasa S1 ( EC 3.1.30.1) es una enzima endonucleasa que divide el ADN monocatenario (ADNss) y el ARN en oligonucleótidos o mononucleótidos. Esta enzima cataliza la siguiente reacción química.
Aunque su sustrato principal es monocatenario, ocasionalmente también puede introducir roturas monocatenarias en ADN o ARN bicatenario, o híbridos ADN-ARN. La enzima hidroliza regiones monocatenarias del ADN dúplex, como bucles o espacios. También escinde una hebra opuesta a una muesca en la hebra complementaria. No tiene especificidad de secuencia.
Las versiones más conocidas incluyen S1 que se encuentra en Aspergillus oryzae (moho koji amarillo) y Nuclease P1 que se encuentra en Penicillium citrinum . Los miembros de la familia S1/P1 se encuentran tanto en procariotas como en eucariotas y se cree que están asociados con la muerte celular programada y también con la diferenciación de tejidos. Además, se secretan extracelularmente, es decir, fuera de la célula. Su función y características distintivas significan que tienen potencial para ser explotados en el campo de la biotecnología .
Los nombres alternativos incluyen endonucleasa S1 (Aspergillus), endonucleasa nucleada monocatenaria, desoxirribonucleasa S1, desoxirribonucleasa S1, nucleasa S1 de Aspergillus, endonucleasa específica monocatenaria de Neurospora crassa, nucleasa S1, endodesoxirribonucleasa monocatenaria, endonucleasa específica de ADN monocatenario, monocatenaria -endodesoxirribonucleasa específica de cadena, ADNasa específica de cadena única y nucleasa S1 de Aspergillus oryzae.
La mayoría de las nucleasas con actividad EC 3.1.30.1 son homólogas entre sí en una familia de dominios de proteínas llamada Nucleasa S1/P1. [1]
Los miembros de esta familia, incluidos P1 y S1, son glicoproteínas con características muy distintivas, son:
Estos requisitos y características distintivas son responsables de la eficacia de la función. Es una enzima y estas cuatro características son necesarias para la funcionalidad de la enzima. Los tres iones de zinc son vitales para la catálisis. Los dos primeros zinces activan el agua atacante en la hidrólisis, mientras que el tercer ion zinc estabiliza el oxianión saliente . [2] [3]
Aspergillus nucleasa S1 es una proteína monomérica de un peso molecular de 38 kilodalton. Requiere Zn 2+ como cofactor y es relativamente estable frente a agentes desnaturalizantes como urea, SDS o formaldehído. El pH óptimo para su actividad se sitúa entre 4-4,5. Se sabe que la nucleasa S1 de Aspergillus se inhibe algo con ATP 50 μM y casi por completo con ATP 1 mM. [4] [5] Se ha demostrado una inhibición del 50 % con dAMP 85 μM y dATP 1 μM, pero sin inhibición con AMPc. [6]
Este dominio de proteína nucleasa dependiente de zinc produce nucleótidos 5' y escinde grupos fosfato de nucleótidos 3'. Además, la cadena lateral del triptófano ubicada en la cavidad del sitio activo y su columna vertebral apoyan la acción de los iones de zinc. Estos mecanismos son esenciales para la función catalítica de la enzima. [1]
Aspergillus nucleasa S1 se utiliza en el laboratorio como reactivo en ensayos de protección de nucleasas . En biología molecular, se utiliza para eliminar colas monocatenarias de moléculas de ADN para crear moléculas de extremos romos y abrir bucles en forma de horquilla generados durante la síntesis de ADNc bicatenario.
