Svět RNA Svět RNA katalýzykatalýzyDaniel SvozilDaniel Svozil
1. podzimní škola teoretické a výpočetní chemieÚOCHB, 29. 10. 2006, [email protected]
Struktura DNAStruktura DNA
Centrální dogmaCentrální dogma
RibozymyRibozymy• Nobelova cena za chemii 1989 – Thomas
Cech a Sidney Altman• RNA se poskládá do složité prostorové
struktury a může katalyzovat biochemické reakce
• RNA může tedy být aktivním účastníkem v chemii života, nikoliv pouze přenašečem informace
• ribo + enzym =ribozym
Hypotéza RNA světaHypotéza RNA světa• RNA je schopna ukládata (RNA viry),
přenášet i duplikovat informaci• navíc může fungovat jako katalyzátor• problém s enzymy – co bylo dříve,
vejce či slepice?
RibozómRibozóm
RiboswitcheRiboswitche• vypínání a zapínání genů v odezvě na
potřeby organismu je jeden ze základních kontrolních mechanismů
• represory, aktivátory – regulační proteiny
• RNA elementy zabudované v mRNA cítí koncentraci malých metabolitů a v odpovědi vypínají a zapínají geny
RNA interferenceRNA interference
RibozymyRibozymy• štěpení či naopak spojení
fosfodiesterové vazby transesterifikací či hydrolýzou
• malé– hammerhead, HDV, hairpin, VS, glmS
• velké– group I a II introny, RNAse P
• peptidyl transfer– ribozóm
Katalytická strategieKatalytická strategie
HDVr - strukturaHDVr - struktura
HDVr – aktivní místoHDVr – aktivní místo
HDVr – výpočetní přístupHDVr – výpočetní přístup• otázky
– jaká je role Mg2+ (aktivní účast v katalýze, strukturní funkce)
– C75 – kyselina či báze?• přístup
– strukturní simulace– výpočty volné energie a pKa– reakční mechanismus – EVB
• spolupráce– J. Šponer, A. Warshel (LA), J. Florián (Chicago),
N. Walter (Michigan), M. Been (Duke), L. Rulíšek, M. Otyepka