核酸酶(nuclease)是能够水解核酸的酶类总称,其英文简称来源于“nucleic acid”与“enzyme”的组合。根据作用方式和底物特性,核酸酶的分类体系如下:
定义
核酸酶通过切割核苷酸链的磷酸二酯键(P-O键)实现核酸降解,属于水解酶。其核心功能包括参与DNA修复、RNA加工、清除异常核酸及外源核酸防御等。
分类
1. 按底物专一性
DNA酶(DNase):特异性水解脱氧核糖核酸,如限制性内切酶(如EcoRI识别回文序列GAATTC)。
RNA酶(RNase):专一降解核糖核酸,例如RNase A用于去除DNA中的RNA污染。
非特异性核酸酶:如Benzonase可同时降解RNA和DNA。
2. 按作用方式
核酸内切酶:从核酸链内部切断磷酸二酯键,如限制性内切酶(需特定识别序列)和牛胰核酸酶(特异性作用于RNA嘧啶核苷酸键)。
核酸外切酶:从链末端逐步水解核苷酸,如蛇毒磷酸二酯酶从3'端释放5'-核苷酸。
3. 其他细分
限制性内切酶:原核生物中识别4-8bp回文序列,产生粘性或平末端。
单/双链核酸酶:如DNase I消化所有DNA,而dsDNase仅作用于双链DNA。
核酶(ribozyme)与核酸酶不同,其本质为具有催化功能的RNA,但无核酸降解能力。