Рибозимы

Рибози́мы (от англ. ribonucleic acid enzyme), рибонуклеиновые кислоты (РНК), способные подобно белковым ферментам катализировать разнообразные химические реакции. Природные рибозимы, как правило, связаны с белками, модулирующими их активность. Для протекания катализируемых рибозимами реакций необходимы также ионы магния. Наиболее распространённым рибозимом в любой живой клетке является РНК-компонент большой субъединицы рибосомы; из его сегментов формируется безбелковый пептидилтрансферазный центр рибосомы, катализирующей образование пептидных связей в процессе синтеза полипептидной цепи белка.

Каталитическая активность у РНК была открыта в начале 1980-х гг. Т. Чеком и С. Олтменом (Нобелевская премия по химии, 1989). В лаборатории Чека было обнаружено явление аутосплайсинга РНК, в процессе которого удаляемый интронный участок предшественника рибосомной РНК (рРНК) сначала катализирует его расщепление по специфическим фосфодиэфирным связям (т. е. проявляет специфическую эндонуклеазную активность), а затем «сшивание» образовавшихся фрагментов в «зрелую» молекулу рРНК (проявляя таким образом РНК-лигазную активность). В лаборатории Олтмена было установлено, что в рибонуклеазе Р – ферменте, участвующем в процессинге тРНК, эндонуклеазную активность проявляет не белок, входящий в её состав, а РНК-компонент. Вслед за этим способность специфически расщеплять и «сшивать» РНК была найдена у предшественников некоторых вирусных РНК.

На основе знания о первичной и макромолекулярной структуре сегментов РНК, обладающих рибозимной активностью, были созданы многочисленные искусственные рибозимы, получаемые с помощью химического или ферментативного синтеза. Некоторые из них планируется использовать как антивирусные и противоопухолевые препараты.