王亚楠，魏爱云，王美艳，卫晓彬，张超，单丽伟，范三红

1 西北农林科技大学生命科学学院，陕西 杨凌 712100

2 西北农林科技大学理学院，陕西 杨凌 712100

王亚楠, 魏爱云, 王美艳, 等. 核酸酶P1的原核表达、纯化及酶学特性分析. 生物工程学报, 2012, 28(11): 1388−1397.

Wang YN, Wei AY, Wang MY, et al. Prokaryotic expression, purification and enzymatic properties of nuclease P1. Chin J Biotech, 2012, 28(11): 1388−1397.

核酸酶P1 (Nuclease P1，NP1，EC 3.1.30.1)是一种非特异性的分解单链RNA和DNA的核酸酶。1961年日本科学家Kuninaka等首次从桔青霉Penicillium citrinum T.中分离获得[1]。NP1是由270个氨基酸残基组成的糖蛋白，分子内包含两个二硫键 (Cys72-Cys217和Cys80-Cys85)，分子表面有4个N-糖基化位点 (Asn92，Asn138，Asn184和Asn197)[2-3]。1991年Volbeda等用X射线衍射法获得了分辨率为2.8 Å的NP1晶体结构[4]；1998年Romier等获得了分辨率为1.8 Å的NP1与底物类似物复合体的晶体结构[5]。分析表明，NP1的催化中心处于一个裂隙中，包含3个参与催化的锌离子。催化中心两侧存在两个疏水性口袋样结构，直接参与单链核酸中核苷酸的识别和结合。其金属离子结合区域的三维结构同蜡样芽胞杆菌 Bacillus cereus F.的磷脂酶 C (Phospholipase C，PLC) 非常相似[4]。NP1与米曲霉Aspergillus oryzae C.的Nuclease S1同源，序列一致性为49.3%，它们同属S1-P1 Nuclease蛋白家族[3-4,6]；pfam数据库中S1-P1 Nuclease家族目前有482个成员，它们来自240种不同的真菌、植物、原生生物、细菌和病毒等。

NP1具有磷酸二酯酶和磷酸单酯酶活性[7-9]，能将单链的 RNA分解为 5¢-单核苷酸[9]，而 5¢-单核苷酸及其衍生物在医药和食品领域应用广泛。在生物医药方面，5¢-AMP类似物2¢-C-methyladenosine和 7-Deaza-2′-C-methyl-adenosine、5¢-GMP类似物 2¢-C-methyl-guanosine在体外能强烈抑制丙型肝炎病毒 (Hepatitis C virus) RNA的复制[10]；5¢-CMP可用于制造胞二磷胆碱、CTP、阿糖胞苷、聚肌胞等生化药物。5¢-单核苷酸衍生的抗病毒和抗癌药物已成功用于疾病的治疗[11-12]。在食品工业方面，5¢-IMP和5¢-GMP是典型的鲜味成分[13]。添加 5¢-IMP可使食品具有肉类的鲜味，添加5¢-GMP可使食品产生蔬菜、香菇的鲜味。……