Nukleaas

Nukleaas on ensüüm, mis lagundab DNA-s ja RNA-s nukleotiididevahelisi fosfodiestersidemeid. Ensüümid on võimelised hüdrolüüsi abil lagundama nukleiinhappes (DNA või RNA) nukleotiidide (A, T, G, C, U) vahelisi fosfodiestersidemeid, mistõttu nimetatakse neid ka fosfodiesteraasideks.^[1] Nukleaasid kuuluvad hüdrolaaside ensüümiklassi.^[2] Nukleaase leidub kõikides elusorganismides ning ka viirustes. Nukleaase on väga erinevaid ja nad varieeruvad substraadispetsiifilisuse poolest.^[3]

DNA fosfodiestersidemeid lõikav nukleaas on desoksüribonukleaas ehk lühendatult DNaas. RNA fosfodiestersidemeid lõikav nukleaas on ribonukleaas ehk lühendatult RNaas.

Endonukleaasid lõikavad fosfodiestersidemeid DNA- või RNA-ahela keskelt kas mittespetsiifiliselt või kindla lämmastikaluste (nukleotiidide) järjestuse juurest (näiteks restriktsiooni endonukleaasid ehk restriktaasid). Spetsiifilist lõikekohta võivad aidata leida ka abivalgud.^[1] Eksonukleaasid lõikavad lämmastikaluseid DNA- või RNA-ahela otstest. Mõned nukleaasid võivad olla korraga nii endonukleaasid kui eksonukleaasid. Samuti võivad nukleaasid olla kas 5’->3’ või 3’->5’ suunalised, mõned võivad olla mõlemasuunalised.^[1]

Nukleaasidel on tihti konserveerunud minimaalsed motiivid, mis sisaldavad aktiivsaidis happelisi ja aluselisi (aminohappe) jääke. Nukleaaside katalüüsis on sageli tähtsad ka erinevad katioonid, näiteks magneesium, kaltsium, mangaan, tsink või mõni kofaktor. Metalliioonide roll on enamasti fosfodiestersideme hüdrolüüsil tekkivate vaheühendite stabiliseerimine.^[3]