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Lexikon der Biologie: S1-Nuclease

S1-Nuclease w, Nuclease S1, ein aus Aspergillus oryzae isoliertes, metallhaltiges Glykoprotein mit einer relativen Molekülmasse von 32.000, das bei einem sauren pH-Wert und nur in Gegenwart von Zn2+-Ionen (Zink) enzymatisch aktiv ist. Es kann daher durch Chelatbildner wie z.B. EDTA (Ethylendiamintetraacetat) inaktiviert werden. Die S1-Nuclease ist eine im wesentlichen einzelstrangspezifische Nuclease, die DNA und RNA bis zu 5'-Mononucleotiden degradiert. Durchgehend doppelsträngige DNA oder DNA/RNA-Hybride werden nicht angegriffen. Sie kann jedoch die Phosphodiesterbindungen (Phosphodiester) in Nucleinsäuredoppelsträngen hydrolysieren, denen gegenüber ein Einzelstrangbruch vorliegt. Auch einzelsträngige loops (displacement loop) bei nicht durchgängig colinearen (Colinearität) doppelsträngigen Nucleinsäuremolekülen werden durch S1-Nuclease abgebaut. Die S1-Nuclease wird in der Molekularbiologie in vielen Bereichen eingesetzt: zur Unterscheidung von einzelsträngigen und doppelsträngigen Nucleinsäuren und der Entfernung von Einzelsträngen aus Mischungen mit Doppelsträngen oder zur Überwachung von Hybridisierungskinetiken. Mit S1-Nuclease können auch überstehende Enden (sticky ends) an doppelsträngigen DNAs unter Bildung von stumpfen Enden (blunt end) entfernt werden. Bei der Synthese von cDNA werden mit Hilfe der S1-Nuclease die durch Aktivität der reversen Transkriptase bei der Synthese des Erststrangs (direkte Kopie der eingesetzten RNA) oft gebildeten Haarnadelschleifen (self-priming) am Ende des neuen Strangs zerstört, da die cDNA sonst nicht klonierbar wäre. Die S1-Nuclease ist auch namengebend für die Technik der S1-Kartierung. Anstelle von S1-Nuclease wird häufig auch Mung-Bean-Nuclease eingesetzt.

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