简介

       外切酶是一种酶，它通过从多核苷酸链的末端(外切)一次切开一个核苷酸来工作。发生水解反应，破坏3 '端或5 '端磷酸二酯键。它的近亲是核酸内切酶，它可以裂解多核苷酸链中间的磷酸二酯键。真核生物和原核生物有三种类型的外切酶参与mRNA的正常转换：5'→3'外切酶(Xrn1)，这是一种依赖性的脱帽蛋白；3'→5'外切酶，一种独立的蛋白质和poly(A)特异性3'→5 '外切酶。

在聚合酶中的确认

       RNA聚合酶II在转录终止过程中发挥作用；它与一个5'外切酶(人类基因Xrn2)一起降解新形成的转录本，离开聚腺苷酸化位点，同时击破聚合酶。这个过程包括核酸外切酶追赶DNA聚合酶II并终止转录

       然后DNA聚合酶I合成DNA核苷酸，取代它刚刚移除的RNA引物。DNA聚合酶I也有3'→5'和5'→3'外切酶活性，用于编辑和校对DNA的错误。3'→5'活性一次只能去除一个单核苷酸，而5'→3'活性一次可以去除单个核苷酸或多达10个核苷酸。

大肠杆菌的外切酶

       1971年，Lehman IR在大肠杆菌中发现了外切酶I。从那时起，有许多发现，包括外切酶II, III, IV, V, VI, VII和VIII，每一种外切酶都有特定的功能或需求。

       外切酶I以3'→5'的方向分解单链DNA，依次释放出脱氧核糖核苷5'-单磷酸。如果没有末端3'-OH基团它就不能切割DNA链因为它们被磷基或乙酰基阻止了。

       外切酶II与DNA聚合酶I相关，DNA聚合酶I包含一个5'的核酸外切酶，它以5'→3'的方式从DNA合成位点的上游直接剪切RNA引物。

       外切酶III有四种催化活性:①3'到5'外脱氧核糖核酸酶活性，这是双链DNA特有的②核糖核酸酶活性③3 '磷酸酶活性④AP核酸内切酶活性(后来被发现称为核酸内切酶II)

       外切酶IV可以进行水解反应，所以它可以破坏一个寡核苷酸与核苷5'单磷酸的结合。这种外切酶需要Mg2+才能在比I.更高的温度下发挥作用

       外切酶V是一种3'→5'的水解酶，可以催化线性双链DNA和单链DNA，这需要Ca2+这种酶在同源重组过程中极其重要。

       外切酶VIII是一种5'→3'的二聚体蛋白，不需要ATP或链上的任何缝隙或缺口，但需要一个游离的5' OH基团来完成其功能

人类体内的外切酶

        3'→5'人类核酸内切酶被认为是正确处理组蛋白pre-mRNA所必需的，其中U7 snRNP指导单个裂解过程。随着下游裂解产物(DCP)的去除，Xrn1继续进一步分解产物，直到完全降解这使得核苷酸能够循环利用。Xrn1与CoTC活性相关，CoTC活性作为前体形成一个自由的5'无保护末端，因此外切酶可以去除并降解下游的裂解产物(DCP)。这启动了转录终止，因为人们不希望DNA或RNA链在他们的体内堆积。

酵母菌中的外切酶

       CCR4-Not是芽生酵母中一个普通的转录调控复合体，被发现与mRNA代谢、转录起始和mRNA降解有关。CCR4已被发现含有RNA和单链DNA 3'至5'外切酶活性另一个与CCR4-Not相关的成分是CAF1蛋白，该蛋白在小鼠和秀丽隐杆线虫中被发现含有3'→5'或5'→3'外切酶域该蛋白未在酵母中发现，这表明它可能有一个异常的外切酶域，就像在后生动物中看到的。酵母含有Rat1和Xrn1外切酶。在没有Rat1的情况下，细胞质中Xrn1的功能是在5'→3'方向降解RNAs (5.8s前和25s RNAs)

冠状病毒的外切酶

        在冠状病毒中，一种校正外切酶nsp14-ExoN，是病毒基因组的一部分，负责RNA校对与新毒株出现有关的重组。