核糖核酸酶 A
[CAS 9001-99-4]

基本信息

• 产品分类: 生物化工 >> 酶及辅酶类药
• 产品名称: 核糖核酸酶 A
• 英文名: Ribonuclease A
• 别名: Alkaline ribonuclease; Amphinase; Pancreatic ribonuclease; RNase; Ribonuclease; Ribonucleic phosphatase; S-RNase
• 分子量: ~13700
• CAS 登录号: 9001-99-4
• EC 号码: 232-646-6
• 分子行输入简码SMILES: C1=C(NC=N1)CC(C(=O)O)NC(=O)CCN

物理化学性质

• 熔点: 243 °C (分解)

安全数据

危害分类

危害	分类	类别码	危害标签
呼吸道致敏	Resp. Sens.	1	H334
皮肤刺激	Skin Irrit.	2	H315
特定目标器官毒性—单次接触	STOT SE	3	H335
眼刺激	Eye Irrit.	2	H319

chemBlink 化学品故事

核糖核酸酶 A（Ribonuclease A）是一种性质明确的小分子酶，能够催化 RNA 分子的裂解。它属于核糖核酸内切酶家族，因其稳定性高、结构相对简单且催化机制明确，成为生物化学领域研究最广泛的蛋白质之一。

从结构上看，核糖核酸酶 A 是一种由约 124 个氨基酸组成的单链多肽。它折叠成紧凑的球状结构，并通过半胱氨酸残基之间形成的多重二硫键得以稳定。这些共价二硫键对于维持酶的结构完整性至关重要，并使其相比许多其他酶表现出卓越的热稳定性和化学稳定性。

该酶的三维结构主要由富含 β-折叠的核心区域和几段短 α-螺旋构成。这些二级结构元件的排列形成了一个特定的活性位点裂隙，RNA 的结合与催化反应均在此进行。该蛋白质结构高度紧凑，具有紧密堆积的疏水内部，而表面则富含极性及带电残基，这些残基与水环境及 RNA 底物发生相互作用。

核糖核酸酶 A 的活性位点包含关键的催化残基，其中最重要的是两个组氨酸残基（His12 和 His119），它们在催化机制中发挥核心作用。在 RNA 磷酸二酯键的裂解过程中，这些残基充当广义酸碱催化剂。附近的赖氨酸残基（Lys41）则有助于稳定带负电荷的过渡态。

该酶特异性识别单链 RNA，并切断嘧啶核苷酸（胞嘧啶和尿嘧啶）3' 端的磷酸二酯键。反应通过两步转磷酸化和水解机制进行，涉及环状 2',3'-磷酸中间体的形成。

在第一步中，核糖的 2'-羟基作为亲核试剂，攻击 RNA 骨架上相邻的磷原子。His12 作为广义碱促进了这一步骤，它通过夺取质子来活化 2'-OH 基团。与此同时，His119 作为广义酸，使离去基团的氧原子质子化，从而促进键的断裂。

第二步涉及环状中间体的水解，最终生成 3'-磷酸 RNA 产物。在这一步骤中，组氨酸残基的角色发生互换：His119 充当碱，His12 充当酸，共同促进由水分子介导的环状结构开环反应。

核糖核酸酶 A（RNase A）因其紧密的折叠结构和多个二硫键而具有极高的稳定性，这些二硫键将蛋白质锁定在其活性构象中。即使在高温或发生部分变性等相对严酷的条件下，只要二硫键保持完整或在复性过程中能够重新形成，该酶仍能保持活性。

从理化性质来看，该酶可溶于水相环境，并在生理 pH 条件下表现出最佳活性。其表面分布着大量带电残基，有利于与 RNA 底物带负电的磷酸骨架发生相互作用。

该酶的催化活性无需金属离子参与，这使其区别于许多依赖镁或锰等二价阳离子的核酸酶。相反，其催化功能完全依赖于活性位点内的氨基酸侧链。

总而言之，核糖核酸酶 A 是一种由二硫键稳定的、分子量较小的核糖核酸酶；它通过涉及关键组氨酸残基的明确酸碱催化机制，催化 RNA 的裂解反应。凭借其结构简单、稳定性高以及催化机制明确等特点，它已成为酶学和蛋白质化学领域中的经典模型系统。

参考文献

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DOI: 10.1007/s10646-026-03057-0