stringtranslate.com

Сплайсосомная РНК U6

U6 snRNA — это некодирующий компонент малой ядерной РНК (snRNA) U6 snRNP ( малый ядерный рибонуклеопротеин ), РНК-белковый комплекс, который объединяется с другими snRNP, немодифицированной пре-мРНК и различными другими белками для сборки сплайсосомы , большого РНК-белкового молекулярного комплекса, который катализирует вырезание интронов из пре-мРНК . Сплайсинг, или удаление интронов , является основным аспектом посттранскрипционной модификации и происходит только в ядре эукариот .

Последовательность РНК U6 является наиболее высококонсервативной среди всех пяти мяРНК, участвующих в сплайсосоме [1], что позволяет предположить, что функция мяРНК U6 оставалась как важной, так и неизменной в ходе эволюции.

В геномах позвоночных часто встречаются многочисленные копии гена мяРНК U6 или псевдогенов , полученных из U6 . [2] Такая распространенность «резервных копий» гена мяРНК U6 у позвоночных дополнительно указывает на его эволюционную важность для жизнеспособности организмов.

Ген мяРНК U6 был выделен во многих организмах, [3] включая C. elegans . [4] Среди них пекарские дрожжи ( Saccharomyces cerevisiae ) являются широко используемым модельным организмом при изучении мяРНК.

Структура и каталитический механизм мяРНК U6 напоминают структуру и каталитический механизм домена V интронов группы II. [5] [6] Считается, что образование тройной спирали в мяРНК U6 играет важную роль в активности сплайсинга, где ее роль заключается в перемещении каталитического сайта к сайту сплайсинга. [6]

Роль

Специфичность пар оснований U6 snRNA позволяет U6 snRNP прочно связываться с U4 snRNA и слабо с U5 snRNA тройного snRNP во время начальной фазы реакции сплайсинга. По мере развития реакции U6 snRNA расстегивается от U4 и связывается с U2 snRNA. На каждом этапе этой реакции вторичная структура U6 snRNA претерпевает обширные конформационные изменения. [7]

Ассоциация U6 snRNA с 5'-концом интрона посредством спаривания оснований во время реакции сплайсинга происходит до образования лариатного (или лассообразного ) промежуточного продукта и необходима для продолжения процесса сплайсинга. Ассоциация U6 snRNP с U2 snRNP посредством спаривания оснований образует комплекс U6-U2, структуру, которая включает активный сайт сплайсосомы . [8] :  433–437

Вторичная структура

В то время как предполагаемая вторичная структура консенсусного спаривания оснований ограничивается короткой 5'- петлей стебля , для определенных организмов, таких как дрожжи, были предложены гораздо более обширные структуры. [9] В дополнение к 5'-петле стебля все подтвержденные U6 snRNA могут образовывать предполагаемую 3'-внутримолекулярную петлю стебля. [10]

Комплекс мяРНК U4/U6

Известно, что мяРНК U6 образует обширные парные взаимодействия с мяРНК U4 . [11] Было показано, что это взаимодействие является взаимоисключающим по отношению к взаимодействию внутримолекулярной петли 3'-стебля. [7]

Ассоциированные белки

Lsm связывание U6 мяРНК

Обнаружено, что свободная U6 snRNA связана с белками Prp24 и LSms . Предполагается, что Prp24 образует промежуточный комплекс с U6 snRNA, чтобы способствовать обширному спариванию оснований между U4 и U6 snRNA, а Lsms могут способствовать связыванию Prp24. Было определено приблизительное расположение этих доменов связывания белка, и белки были позже визуализированы с помощью электронной микроскопии. Это исследование предполагает, что в свободной форме U6 Prp24 связывается с телестеблем, а богатый уридином 3'-хвост U6 snRNA пронизывает кольцо Lsms. Другим важным белком, связанным с NTC, связанным с U6, является Cwc2, который путем взаимодействия с важными элементами каталитической РНК вызывает образование функционального каталитического ядра в сплайсосоме. Cwc2 и U6 достигают образования этого комплекса путем взаимодействия с ISL и областями, расположенными вблизи 5'-сайта сплайсинга. [12]

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ Brow DA, Guthrie C (июль 1988). «Сплайсеосомальная РНК U6 замечательно консервативна от дрожжей до млекопитающих». Nature . 334 (6179): 213–8. Bibcode :1988Natur.334..213B. doi :10.1038/334213a0. PMID  3041282. S2CID  4236176.
  2. ^ Marz M, Kirsten T, Stadler PF (декабрь 2008 г.). «Эволюция генов сплайсосомной мяРНК у метазойных животных». Журнал молекулярной эволюции (Представленная рукопись). 67 (6): 594–607. Bibcode :2008JMolE..67..594M. doi :10.1007/s00239-008-9149-6. PMID  19030770. S2CID  18830327.
  3. ^ Anderson MA, Purcell J, Verkuijl SA, Norman VC, Leftwich PT, Harvey-Samuel T, Alphey LS (март 2020 г.). «In Vitro Validation of Pol III Promoters». ACS Synthetic Biology . 9 (3): 678–681. doi : 10.1021/acssynbio.9b00436. PMC 7093051. PMID  32129976. 
  4. ^ Thomas J, Lea K, Zucker-Aprison E, Blumenthal T (май 1990 г.). «Сплайсосомальные мяРНК Caenorhabditis elegans». Nucleic Acids Research . 18 (9): 2633–42. doi :10.1093/nar/18.9.2633. PMC 330746. PMID 2339054  . 
  5. ^ Toor N, Keating KS, Taylor SD, Pyle AM ​​(апрель 2008 г.). «Кристаллическая структура самосплайсированного интрона группы II». Science . 320 (5872): 77–82. Bibcode :2008Sci...320...77T. doi :10.1126/science.1153803. PMC 4406475 . PMID  18388288. 
  6. ^ ab Fica SM, Mefford MA, Piccirilli JA, Staley JP (май 2014 г.). «Доказательства существования каталитического триплекса, подобного интрону группы II, в сплайсосоме». Nature Structural & Molecular Biology . 21 (5): 464–471. doi :10.1038/nsmb.2815. PMC 4257784 . PMID  24747940. 
  7. ^ ab Fortner DM, Troy RG, Brow DA (январь 1994). «Стебель/петля в РНК U6 определяет конформационный переключатель, необходимый для сплайсинга пре-мРНК». Genes & Development . 8 (2): 221–33. doi : 10.1101/gad.8.2.221 . PMID  8299941.
  8. ^ Weaver, Robert J. (2008). Молекулярная биология . Бостон: McGraw Hill Higher Education. ISBN 978-0-07-127548-4.
  9. ^ Karaduman R, Fabrizio P, Hartmuth K, Urlaub H, Lührmann R (март 2006 г.). «Структура РНК и взаимодействия РНК-белок в очищенных snRNP U6 дрожжей». Журнал молекулярной биологии . 356 (5): 1248–62. doi : 10.1016/j.jmb.2005.12.013. hdl : 11858/00-001M-0000-0012-E5F7-6 . PMID  16410014.
  10. ^ Butcher SE, Brow DA (июнь 2005 г.). «К пониманию каталитической структуры ядра сплайсосомы». Труды биохимического общества . 33 (ч. 3): 447–9. doi :10.1042/BST0330447. PMID  15916538.
  11. ^ Orum H, Nielsen H, Engberg J (ноябрь 1991 г.). «Сплайсосомальные малые ядерные РНК Tetrahymena thermophila и некоторые возможные взаимодействия спаривания оснований мяРНК-мяРНК». Журнал молекулярной биологии . 222 (2): 219–32. doi :10.1016/0022-2836(91)90208-N. PMID  1960724.
  12. ^ Rasche N, Dybkov O, Schmitzová J, Akyildiz B, Fabrizio P, Lührmann R (март 2012 г.). «Cwc2 и его человеческий гомолог RBM22 способствуют активной конформации каталитического центра сплайсосомы». The EMBO Journal . 31 (6): 1591–604. doi :10.1038/emboj.2011.502. PMC 3321175. PMID  22246180 . 

Дальнейшее чтение

Внешние ссылки