核糖核酸催化剂

核糖核酸催化剂（ribozyme）是有催化活性的核糖核酸（RNA）。是1981年皮特尔·切赫（T.Cech）最先发现的。

概述

核糖核酸催化剂和酶（蛋白质催化剂）相比，细胞内的RNA催化剂是极少的。已知的几十种天然RNA催化剂的绝大部分参与RNA的加工和成熟。

分类

按核糖核酸催化剂的作用方式可分为剪切型（把RNA前体的多余部分切除），和剪接型（把RNA前体的内含子部分切除并把不连续的外显子部分连接起来）。

根据核糖核酸催化剂所作用的底物不同，又可分成自体催化和异体催化两类。绝大多数核糖核酸催化剂以自身为底物进行自体催化，可以是自我剪切，也可以是自我剪接。RNA催化剂比酶的催化效率低，有的RNA催化剂具有多种酶的功能。如原生动物四膜虫的rRNA前体的内含子序列具有核糖核酸酶等5种酶的活性，其水解RNA的速率为每分钟两次，而胰RNA酶的作用速率则为每秒钟数千次。切赫和阿尔特曼（S.Altman）因对RNA催化剂研究的突出贡献，共获1989年度诺贝尔化学奖。

应用

因为RNA催化剂能损害编码不同蛋白质的RNA分子，核糖核酸催化剂很可能有重要的药物和生物工程学应用。不少科学家致力于人工制造核糖核酸催化剂。已知有应用前景的RNA催化剂是自体催化的剪切型。实验证明，只要满足这类催化剂的若干保守核酸序列和其二级结构，就会自动发生剪切反应。人工合成的最小RNA催化剂为13聚核糖核苷酸。人们设想用合成RNA催化剂对付人类和动植物因不良基因或病毒引起的疾病，因这种催化剂可切割其RNA中间产物。20世纪80年代后期已设计合成了可切割烟草花叶病毒和艾滋病的某些RNA片段的RNA催化剂，切赫实验室报导四膜虫RNA催化剂的衍生物可以催化脱氧核糖核酸的定点断裂，其他科学家也有类似的报导，这些研究有可能导致新的序列专一的DNA断裂试剂。1991年报道，切赫已获得美国的RNA催化剂技术专利权。这项专利权覆盖广泛范围的核糖核酸催化剂以及使用和合成它们的方法。拥有切赫工作许可证的一家美国公司已有供商业使用的RNA催化剂产物。

参考资料

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