Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Стилизованный рендеринг полноразмерной
молекулы РНК рибозима в форме головки молотка

Hammerhead рибозим представляет собой РНК - мотив , который катализирует обратимые расщепления и лигирования реакции на конкретном участке в пределах молекулы РНК. Это одна из нескольких каталитических РНК ( рибозимов ), встречающихся в природе. Он служит модельной системой для исследования структуры и свойств РНК и используется для целевых экспериментов по расщеплению РНК, некоторые из которых предполагают терапевтическое применение. Названный по сходству ранних вторичных структурных схем к акулы - молота , [1] Hammerhead рибозимы первоначально были обнаружены в двух классах растений вируса типа РНК: спутниковые РНК и вироидов. Впоследствии было обнаружено, что они широко рассеяны во многих формах жизни.

Реакции саморасщепления, о которых впервые было сообщено в 1986 г. [2] [3], являются частью механизма репликации по кругу. Последовательность головки молотка достаточна для саморасщепления [4] и действует, образуя консервативную трехмерную третичную структуру.

Катализ [ править ]

В своем естественном состоянии мотив РНК «голова молотка» представляет собой одиночную цепь РНК. Хотя расщепление происходит в отсутствие белковых ферментов , сама по себе РНК «голова молотка» не является катализатором в ее естественном состоянии, поскольку она потребляется реакцией (т.е. выполняет само расщепление) и, следовательно, не может катализировать множественные обороты.

Транс-действующие конструкции головки молотка могут быть сконструированы таким образом, чтобы они состояли из двух взаимодействующих цепей РНК, причем одна цепь составляла рибозим в форме головки молотка, который расщеплял другую цепь. [5] [ необходима ссылка ] Нить, которая расщепляется, может поставляться в избытке, и можно продемонстрировать, что множественный оборот подчиняется кинетике Михаэлиса-Ментен , [5] [ необходима цитата ], типичную для кинетики белковых ферментов . Такие конструкции обычно используются для экспериментов in vitro , и термин «РНК в форме головки молотка» на практике стал синонимом более часто используемого « рибозима в форме головки молотка ».

Как показано, минимальная транс-действующая последовательность рибозима в форме головки молотка, которая является каталитически активной, состоит из трех спаренных оснований стержней, фланкирующих центральное ядро ​​из 15 консервативных (в основном инвариантных) нуклеотидов . Консервативные центральные основания, за некоторыми исключениями, необходимы для каталитической активности рибозима. Такие рибозимные конструкции в форме головки молотка демонстрируют in vitro скорость оборота ( k cat ) около 1 молекулы в минуту и K m порядка 10 наномолей.

Рибозим в форме головки молотка, возможно, является наиболее охарактеризованным рибозимом. Его небольшой размер, тщательно изученная химия расщепления, известная кристаллическая структура и его биологическая значимость делают рибозим типа «головка молотка» особенно хорошо подходящим для биохимических и биофизических исследований фундаментальной природы катализа РНК.

Рибозимы в форме головки молотка могут играть важную роль в качестве терапевтических агентов; как ферменты, которые адаптируют определенные последовательности РНК, как биосенсоры , и для приложений в функциональной геномике и открытии генов. [6]

Распространение видов [ править ]

Рибозим Hammerhead HH9
Прогнозируемая вторичная структура и сохранение последовательности рибозима HH9, найденного консервативным от геномов ящерицы до человека
Идентификаторы
СимволHH9
РфамRF02275
Прочие данные
Тип РНКДжин ; рибозим
Домен (ы)Эукариоты
ТАКТАК: 0000380
Структуры PDBPDBe

В 1986 году первые рибозимы в форме головки молотка были обнаружены в РНК-патогенах растений, таких как вироиды и вирусные спутники. [2] [3] Годом позже рибозим «голова молота» был обнаружен в сателлитной ДНК геномов тритонов. [7] Новые образцы этого рибозима были затем обнаружены в геномах неродственных организмов, таких как шистосомы, [8] пещерные сверчки, [9] Arabidopsis thaliana [10] и некоторых млекопитающих, таких как грызуны и утконос. [11] В 2010 году было обнаружено, что рибозим «головка молотка» встречается в широком спектре бактериальных и эукариальных геномов [12] и даже у человека. [13] Подобные отчеты подтвердили и расширили эти наблюдения,[14] [15] [16] раскрытие рибозима «голова молота» как повсеместной каталитической РНК во всех жизненных царствах. [17]

В геномах эукариот многие из обнаруженных рибозимов в виде головки молотка, по-видимому, связаны с короткими вкраплениями ретроэлементов ( SINE ) [12], за исключением семейства поразительно консервативных головок молотка, обнаруженных в геномах всех амниот . [13] Эти рибозимы в форме головки молотка (так называемые HH9 и HH10) встречаются в интронах нескольких конкретных генов и указывают на сохраняющуюся биологическую роль во время биосинтеза пре-мРНК [18]

Химия катализа [ править ]

Рибозим в форме головки молотка выполняет очень простую химическую реакцию, которая приводит к разрыву субстратной цепи РНК, в частности, по С17, нуклеотиду сайта расщепления. Хотя расщепление РНК часто называют гидролизом , используемый механизм фактически не включает добавление воды . Скорее реакция расщепления представляет собой просто изомеризацию, которая состоит из перегруппировки связывающей фосфодиэфирной связи. Это та же химическая реакция, которая происходит при случайной деградации РНК, опосредованной основанием , за исключением того, что она сильно сайт-специфична и ее скорость увеличивается в 10000 раз или более.

Расщепление изомеризацией фосфодиэфира [ править ]

Встроенное переходное состояние для реакции рибозима в форме головки молотка. Общее основание (B) отводит протон от 2'-O, а обычная кислота (A) поставляет протон в уходящую группу 5'-O по мере накопления отрицательного заряда. Продукт реакции - 2 ', 3'-циклический фосфат. Разрывные связи (показаны красным) и образующиеся (пунктирные линии) должны находиться в осевых положениях и находиться на расстоянии примерно 180 ° друг от друга, как показано. Движение электронов показано фигурными стрелками.

Реакция расщепления представляет собой реакцию изомеризации сложного фосфодиэфира, которая инициируется отщеплением 2'-гидроксильного протона рибозы сайта расщепления от 2'-кислорода, который затем становится атакующим нуклеофилом в «линейном» или S N 2 (P ) -подобная реакция, хотя неизвестно, удаляется ли этот протон до или во время химической стадии реакции расщепления головки молотка. (Реакция расщепления технически не является бимолекулярной , но ведет себя так же, как настоящая реакция S N 2 (P); она претерпевает инверсию конфигурации после образования ассоциативного переходного состояниясостоящий из пентакоординированного оксифосфрана.) Кислород атакующей и уходящей группы будет занимать два аксиальных положения в тригонально-бипирамидной структуре переходного состояния, как это требуется для механизма реакции, подобного S N 2.

5'-продукт, в результате этого механизма реакции расщепления, обладает 2 ', 3'-циклическим фосфатным концом, а 3'-продукт имеет 5'-ОН конец, как при неферментативном щелочном расщеплении РНК. Таким образом, реакция обратима, поскольку подвижный фосфат остается фосфодиэфиром и, таким образом, может действовать как субстрат для РНК-опосредованного лигирования «головка молотка» без потребности в АТФ или аналогичном экзогенном источнике энергии. [19] Катализируемая рибозимом реакция, в отличие от формально идентичного неферментативного щелочного расщепления РНК, представляет собой высокоспецифичную реакцию расщепления с типичной скоростью оборота примерно 1 молекула субстрата на молекулу фермента в минуту при pH 7,5. в 10 мМ Mg 2+(так называемые «стандартные условия реакции» для минимальной последовательности РНК «головка молотка») в зависимости от последовательности конкретной измеренной конструкции рибозима «головка молотка». Это представляет собой примерно 10 000-кратное увеличение скорости неферментативного расщепления РНК.

Требования к ионам двухвалентных металлов [ править ]

Первоначально считалось, что все рибозимы являются металлоферментами . Предполагалось, что ионы двухвалентных металлов, таких как Mg 2+, должны выполнять две роли: способствовать правильной укладке РНК и формировать каталитическое ядро. [20]Поскольку сама РНК не содержала достаточного количества вариаций в функциональных группах, считалось, что ионы металлов играют роль в активном центре, как это было известно о белках. Предлагаемый механизм для иона Mg2 + заключался в следующем: депротонирование группы 2'-OH гидрокси-комплексом Magnesium.aqua.hydroxy, связанным с про-R кислородом в сайте расщепления фосфата, с последующей нуклеофильной атакой образовавшегося 2'- алкаоксид на ножницеобразном фосфате, образуя пентакоординированный фосфатный промежуточный продукт. Последним этапом является уход 5'-уходящей группы с образованием 2 ', 3'-циклического фосфата с перевернутой конфигурацией. [21]

Предполагалось , что гексагидратированного магния ионы , которые существуют в равновесии с гидроксид магния , могли бы играть роль общей кислоты и общую базу , в некотором смысле аналогичных тем , которые играют два гистидинов в РНКазы А . Дополнительная роль для ионов двухвалентных металлов также была предложена в форме электростатической стабилизации в переходном состоянии .

Не металлофермент [ править ]

В 1998 г. было обнаружено [22] , что молот рибозит, а также рибозит В.С. и шпилька рибозит , не требуют присутствий ионов металлов для катализа, при условии достаточно высокая концентрация одновалентного катиона присутствует , чтобы РНК сложить . Это открытие предполагает, что сама РНК, вместо того, чтобы служить инертным пассивным каркасом для связывания химически активных ионов двухвалентных металлов, сама по себе непосредственно участвует в химии катализа. Последние структурные результаты, описанные ниже, действительно подтверждают, что два инвариантных нуклеотида, G12 и G8, расположены в соответствии с ролями в качестве основного основания и общей кислоты в реакции расщепления «головка молотка».

Строго говоря, рибозим в форме головки молотка не может быть металлоферментом.

Первичная и вторичная структура [ править ]

Вторичные структуры и последовательности минимального (A) и полноразмерного (B) рибозимов в форме головки молотка. Явно показаны консервативные и инвариантные нуклеотиды. Спаренные по основанию спиральные стержни Watson-Crick представлены в виде лестничных рисунков. Красная стрелка показывает сайт расщепления от 3 'до C17 на каждой конструкции.

Минимальный рибозим [ править ]

Минимальная последовательность в форме головки молотка, которая требуется для реакции саморасщепления, включает примерно 13 консервативных или инвариантных «ядерных» нуклеотидов, большинство из которых не участвует в образовании канонических пар оснований Уотсона-Крика . Центральная область фланкирована стержнями I, II и III, которые, как правило, состоят из канонических пар оснований Уотсона-Крика, но в остальном не ограничены в отношении последовательности. Скорость каталитического оборота минимальных рибозимов в форме головки молотка составляет ~ 1 / мин (обычно наблюдается диапазон от 0,1 / мин до 10 / мин, в зависимости от неконсервативных последовательностей и длины трех спиральных стержней) в стандартных условиях реакции с высоким содержанием Mg 2. +(~ 10 мМ), pH 7,5 и 25 ° C. В большинстве экспериментальных работ, проведенных с рибозимами в форме головки молотка, использовалась минимальная конструкция.

РНК типа I, типа II и типа III [ править ]

Рибозим Hammerhead (тип I)
Прогнозируемая вторичная структура и сохранение последовательности Hammerhead_1
Идентификаторы
СимволHammerhead_1
РфамRF00163
Прочие данные
Тип РНКДжин ; рибозим
Домен (ы)Вироиды ; Эукариоты
ТАКТАК: 0000380
Структуры PDBPDBe
Рибозим Hammerhead (тип III)
Прогнозируемая вторичная структура и сохранение последовательности рибозима Hammerhead (тип III)
Идентификаторы
СимволHammerhead_3
РфамRF00008
Прочие данные
Тип РНКДжин ; рибозим
Домен (ы)Вироиды ; Эукариоты
ТАКТАК: 0000380
Структуры PDBPDBe

Структурно рибозим «головка молотка» состоит из трех спаренных оснований спиралей, разделенных короткими линкерами консервативных последовательностей. Эти спирали называются I, II и III. Рибозимы в форме головки молотка можно разделить на три типа в зависимости от того, в какой спирали находятся 5 'и 3' концы. Если 5 'и 3' концы последовательности вносят вклад в стебель I, то это рибозим типа I типа «головка молотка» для стебля II. относится к типу II, а к стеблю III - это рибозим типа «головка молотка» III. Из трех возможных топологических типов тип I можно найти в геномах прокариот, эукариот и РНК патогенов растений, тогда как тип II был описан только у прокариот [15] [16], а тип III в основном обнаружен у растений, патогенов растений. и прокариоты. [17] [18]

Полноразмерный рибозим [ править ]

Полноразмерный рибозим «головка молотка» состоит из дополнительных элементов последовательности в стеблях I и II, которые позволяют формировать дополнительные третичные контакты. Третичные взаимодействия стабилизируют активную конформацию рибозима, что приводит к скорости расщепления до 1000 раз большей, чем для соответствующих минимальных последовательностей «головка молотка». [23] [24]

Третичная структура [ править ]

Минимальный [ править ]

Кристаллическая структура минимального рибозима в форме головки молотка

Минимальный рибозим в форме головки молотка был исчерпывающе изучен биохимиками и энзимологами, а также специалистами по рентгеновской кристаллографии, спектроскопией ЯМР и другими специалистами в области биофизических методов. Первая подробная трехмерная структурная информация о рибозиме «головка молотка» появилась в 1994 году в виде рентгеновской кристаллической структуры рибозима «головка молотка», связанного с аналогом субстрата ДНК, опубликованная в журнале Nature Плей, Флаэрти и МакКеем. [25] Впоследствии, минимальна структура Хаммерхэд рибозит все-РНК была опубликована Скотт, Finch и Klug в Cell в начале 1995 года [26]

Минимальный рибозим в форме головки молотка состоит из трех спаренных спиралей оснований, разделенных короткими линкерами консервативной последовательности, как показано в кристаллической структуре . [26] Эти спирали называются I, II и III. Консервативный уридиновый виток связывает спираль I со спиралью II и обычно содержит последовательность CUGA. Спирали II и III связаны последовательностью GAAA. Реакция расщепления происходит между спиралями III и I и обычно представляет собой C.

Структура рибозима полной длины показывает, что между петлей стебля II и стебля I существуют обширные взаимодействия [27].

Структура-функция [ править ]

Несмотря на наблюдения за катализом рибозима в форме головки молотка в кристалле с минимальной последовательностью в форме головки молота, в которой упаковка кристаллической решетки контактирует по необходимости, ограничивая глобальные положения дистальных концов всех трех фланкирующих спиральных стержня, многие биохимические эксперименты были разработаны для исследования взаимодействий в переходных состояниях и химия катализа оказалась несовместимой с кристаллическими структурами.

Например, каждый из инвариантных остатков ядра G5, G8, G12 и C3 в минимальном рибозиме в форме головки молотка оказался настолько хрупким, что изменение даже одной экзоциклической функциональной группы на любом из этих нуклеотидов приводит к резкому снижению или отмене каталитической активности. , тем не менее, некоторые из них, по-видимому, образуют водородные связи с участием граней Уотсона-Крика этих нуклеотидных оснований в любой из минимальных структур головки молотка, за исключением взаимодействия G-5 в структуре продукта.

Особенно ярким и только недавно наблюдаемым примером являются G8 и G12, которые были идентифицированы как возможные участники кислотно-основного катализа. После того, как было продемонстрировано, что РНК в форме головки молотка не требует ионов двухвалентных металлов для катализа, постепенно стало очевидно, что сама РНК, а не пассивно связанные ионы двухвалентных металлов, должна играть прямую химическую роль в любой кислотно-основной химии рибозима в форме головки молотка. активный сайт. Однако было совершенно неясно, как G12 и G8 могли этого достичь, учитывая исходные структуры минимального рибозима в форме головки молотка.

Другие опасения включали NOE между U4 и U7 расщепленного рибозима в виде головки молотка, который также наблюдался во время ЯМР- характеристики, который предполагал, что эти нуклеотидные основания должны приближаться друг к другу ближе, чем примерно на 6 Å, хотя близкое приближение U7 к U4 не показало быть возможно из кристаллической структуры. Наконец, как обсуждалось ранее, атакующий нуклеофил в исходных структурах, 2'-ОН в C17, не находился в положении, пригодном для поточной атаки на соседний срезанный фосфат.

Возможно, наиболее тревожными были эксперименты, в которых предполагалось, что фосфаты А-9 и ножцилиндрические фосфаты должны находиться в переходном состоянии в пределах 4 Å друг от друга, основываясь на экспериментах по двойному замещению фосфоротиоатов и спасению ионов мягких металлов; расстояние между этими фосфатами в минимальной кристаллической структуре головки молотка составляло около 18 Å, без четкого механизма для близкого сближения, если бы спирали А-формы стержня II и стержня I рассматривать как твердые тела. Взятые вместе, эти результаты, по-видимому, предполагают, что довольно крупномасштабные конформационные изменения должны иметь место, чтобы достичь переходного состояния в минимальной структуре рибозима в форме головки молотка.

По этим причинам две серии экспериментов (биохимический и кристаллографический) оказались не только противоречащими друг другу, но и полностью и безнадежно несовместимыми, что породило существенные разногласия в этой области. Никаких убедительных доказательств для отклонения любого набора экспериментальных результатов никогда не было успешно, хотя многие утверждения об обратном были сделаны в пользу каждого из них.

Полнометражный [ править ]

Трехмерная структура рибозима с головкой молотка в полный рост

В 2006 г. была получена кристаллическая структура полноразмерного рибозима «головка молотка» с разрешением 2,2 Å. Эта новая структура (показанная справа), кажется, устраняет наиболее тревожные из предыдущих несоответствий. В частности, C17 теперь позиционируется для поточной атаки, и все инвариантные остатки C3, G5, G8 и G12, по-видимому, участвуют в жизненно важных взаимодействиях, имеющих отношение к катализу. Более того, A9 и ножницыфосфаты находятся на расстоянии 4,3 Å друг от друга, что согласуется с идеей, что при модификации эти фосфаты могут связывать один тиофильный ион металла. Структура также показывает, как два инвариантных остатка, G-12 и G-8, расположены в активном центре в соответствии с их ранее предполагаемой ролью в кислотно-основном катализе. G12 находится в пределах расстояния водородных связей с 2'-O C17, нуклеофилом в реакции расщепления, и рибозой G8 водородными связями с уходящей группой 5'-O. (см. ниже), а нуклеотидное основание G8 образует пару Уотсона-Крика с инвариантом C3. Такое расположение позволяет предположить, что G12 является основным основанием в реакции расщепления и что G8 может действовать как обычная кислота, что согласуется с предыдущими биохимическими наблюдениями. Водород G5 связывается с кислородом фуранозы C17,помогает позиционировать его для прямой атаки. U4 и U7, как следствие образования пары оснований между G8 и C3, теперь расположены так, что легко объяснить NOE между их основаниями.

Таким образом, кристаллическая структура полноразмерного рибозима в форме головки молотка решает все основные проблемы, которые казались несовместимыми с предыдущими кристаллическими структурами минимального рибозима в форме головки молотка.

Структура и катализ [ править ]

Активный сайт рибозима "головка молотка" полной длины. G12 расположен в соответствии с ролью основного основания в реакции расщепления, а 2'-OH в G8 расположен для кислотного катализа. Потенциально «активные» водородные связи показаны оранжевыми пунктирными линиями. 2'-O C17, как показано, выровнены для нуклеофильной атаки вдоль траектории синей пунктирной линии.

Третичные взаимодействия в полноразмерном рибозиме «головка молотка» стабилизируют то, что явно является активной конформацией. Нуклеофил, 2'-кислород нуклеотида сайта расщепления, C17, почти идеально выровнен для встроенной атаки ( реакция S N 2 (P)). G12 расположен на расстоянии водородных связей от этого нуклеофила, и, следовательно, может оторвать протон от 2'-кислорода, если сам G12 станет депротонированным. 2'-ОН G8 образует водородную связь с кислородом уходящей 5'-группы и, следовательно, потенциально может поставлять протон, поскольку отрицательный заряд накапливается на 5'-кислороде рибозы A1.1.

Наиболее вероятное объяснение состоит в том, что G12 в депротонированной форме является основным основанием, а рибоза G8 является общей кислотой. Кажущееся кинетическое значение pKa рибозима «головка молотка» составляет 8,5, тогда как pKa гуанозина составляет около 9,5. Возможно, что pKa G12 изменяется от 9,5 до 8,5 в каталитическом ядре с головкой молота; эта гипотеза в настоящее время является предметом интенсивных исследований.

Возможные взаимодействия переходного состояния, экстраполированные из кристаллической структуры.

Если инвариант G8 изменить на C8, катализ в форме головки молота отменяется. Однако двойной мутант G8C + C3G, который сохраняет пару оснований G8-C3, обнаруженную в полноразмерной головке молотка, восстанавливает большую часть каталитической активности. 2'-ОН G8 также важен для катализа; замена G8 на дезоксиG8 значительно снижает скорость катализа, предполагая, что 2'-ОН действительно имеет решающее значение для каталитического механизма.

Близкое сближение А9 и ножничных фосфатов требует наличия высокой концентрации положительного заряда. Это, вероятно, является источником наблюдения, что ионы двухвалентных металлов требуются при низкой ионной силе, но их можно обойтись при более высоких концентрациях одновалентных катионов.

Таким образом, реакция, вероятно, включает отрыв 2'-протона от C17 с последующей нуклеофильной атакой на соседний фосфат. Когда связь между разреженным фосфором и уходящей группой 5'-O начинает разрываться, из рибозы G8 поступает протон, который затем, вероятно, репротонируется за счет наблюдаемой молекулы воды, которая водородной связью с ней в кристаллической структуре. .


Терапевтические приложения [ править ]

Модифицированные рибозимы в форме головки молотка проходят испытания в качестве терапевтических агентов. [28] Синтетические РНК, содержащие последовательности, комплементарные мРНК мутантного SOD1, и последовательности, необходимые для формирования каталитической структуры «головка молотка», изучаются в качестве возможного средства лечения бокового амиотрофического склероза . Также ведется работа, чтобы выяснить, можно ли их использовать для создания устойчивых к ВИЧ линий Т-клеток. Было показано, что модифицированные аденовирусы рибозима в форме головки молотка эффективны при лечении рака как in vitro, так и in vivo. [29]

Терапевтическое использование транс -cleaving молотов рибозимов было сильно затруднено его низкий уровень активности в естественных условиях . Истинный каталитический потенциал транс -cleaving молоты рибозимы может быть возмещен в естественных условиях и терапевтические производные могут дополнять другую нуклеиновую кислоту , гибридизацию терапевтических стратегий. Уже существуют рибозимы типа «головка молотка», близкие к клиническому применению. [6]

Ссылки [ править ]

  1. Перейти ↑ Forster AC, Symons RH (1987). «Саморасщепление плюс и минус РНК вирусоида и структурная модель активных сайтов». Cell . 49 (2): 211–220. DOI : 10.1016 / 0092-8674 (87) 90562-9 . PMID  2436805 . S2CID  33415709 .
  2. ^ a b Проди Г.А., Бакос Дж. Т., Бузаян Дж. М., Шнайдер И. Р., Брюнинг Г. (1986). "Автолитический процессинг сателлитной РНК димерного вируса растений". Наука . 231 (4745): 1577–1580. Bibcode : 1986Sci ... 231.1577P . DOI : 10.1126 / science.231.4745.1577 . PMID 17833317 . S2CID 21563490 .  
  3. ^ a b Хатчинс С.Дж., Ратьен П.Д., Форстер А.С., Саймонс Р.Х. (1986). «Саморасщепление транскриптов плюс и минус РНК вироида солнечных пятен авокадо» . Nucleic Acids Res . 14 (9): 3627–3640. DOI : 10.1093 / NAR / 14.9.3627 . PMC 339804 . PMID 3714492 .  
  4. Перейти ↑ Forster AC, Symons RH (1987). «Саморасщепление вирусоидной РНК осуществляется предлагаемым 55-нуклеотидным активным сайтом». Cell . 50 (1): 9–16. DOI : 10.1016 / 0092-8674 (87) 90657-X . PMID 3594567 . S2CID 7231363 .  
  5. ^ а б Усман, Нассим; Бейгельман, Леонид; МакСвигген, Джеймс А. (1996-08-01). «Молотоголовая рибозимная инженерия». Текущее мнение в структурной биологии . 6 (4): 527–533. DOI : 10.1016 / S0959-440X (96) 80119-9 . PMID 8794164 . 
  6. ^ а б Хин Дж, Вайнберг МС (2008). «Рибозим Hammerhead Revisited: новые биологические открытия для разработки терапевтических агентов и применения обратной геномики» . РНК и регуляция экспрессии генов: скрытый уровень сложности . Caister Academic Press. ISBN 978-1-904455-25-7.
  7. ↑ Эпштейн LM, Галл JG (1987). «Саморасщепляющиеся транскрипты спутниковой ДНК тритона». Cell . 48 (3): 535–543. DOI : 10.1016 / 0092-8674 (87) 90204-2 . PMID 2433049 . S2CID 24110291 .  
  8. ^ Ferbeyre G, Smith JM, Седергрен R (1998). «Сателлитная ДНК шистосом кодирует активные рибозимы в форме головки молотка» . Мол. Клетка. Биол . 18 (7): 3880–3888. DOI : 10,1128 / MCB.18.7.3880 . PMC 108972 . PMID 9632772 .  
  9. ^ Рохас А.А., Васкес-Тельо А, Ferbeyre О, Venanzetti Ж, Bachmann л, Пакуин В, Sbordoni В, Седергрен R (2000). "Опосредованная молотом обработка транскриптов спутниковой семьи pDo500 от пещерных сверчков Dolichopoda" . Nucleic Acids Res . 28 (20): 4037–4043. DOI : 10.1093 / NAR / 28.20.4037 . PMC 110794 . PMID 11024185 .  
  10. ^ Przybilski R, S Gräf, Lescoute А, Неллен Вт, Westhof Е, G Штегер, Хамманн С (2005). «Функциональные рибозимы в форме головки молотка, естественно закодированные в геноме Arabidopsis thaliana» . Растительная клетка . 17 (7): 1877–1885. DOI : 10.1105 / tpc.105.032730 . PMC 1167538 . PMID 15937227 .  
  11. ^ Martick M, Хоран LH, Ноллер HF, Скотт WG (2008). «Прерывистый рибозим в форме головки молотка, встроенный в матричную РНК млекопитающих» . Природа . 454 (7206): 899–902. Bibcode : 2008Natur.454..899M . DOI : 10,1038 / природа07117 . PMC 2612532 . PMID 18615019 .  
  12. ^ а б Де ла Пенья М., Гарсия-Роблес I (2010). «Повсеместное присутствие рибозимного мотива« голова молота »на древе жизни» . РНК . 16 (10): 1943–1950. DOI : 10,1261 / rna.2130310 . PMC 2941103 . PMID 20705646 .  
  13. ^ а б Де ла Пенья М., Гарсия-Роблес I (2010). «Интронные рибозимы в форме головки молотка ультраконсервативны в геноме человека» . EMBO Rep . 11 (9): 711–716. DOI : 10.1038 / embor.2010.100 . PMC 2933863 . PMID 20651741 .  
  14. ^ Seehafer С, Kalweit А, Штегер G, S Gräf, Хамманн С (2011). «От альпаки до рыбок данио: рибозимы« голова-молот », куда ни глянь» . РНК . 17 (1): 21–26. DOI : 10,1261 / rna.2429911 . PMC 3004062 . PMID 21081661 .  
  15. ^ а б Хименес Р.М., Делварт Э, Луптак А (2011). «Структурный поиск выявляет рибозимы в форме головки молотка в микробиоме человека» . J Biol Chem . 286 (10): 7737–7743. DOI : 10.1074 / jbc.C110.209288 . PMC 3048661 . PMID 21257745 .  
  16. ^ а б Перро Дж., Вайнберг З., Рот А, Попеску О, Чартран П., Фербейр Дж., Брейкер Р. Р. (май 2011 г.). «Идентификация рибозимов в форме головки молотка во всех сферах жизни обнаруживает новые структурные вариации» . PLOS Вычислительная биология . 7 (5): e1002031. Bibcode : 2011PLSCB ... 7E2031P . DOI : 10.1371 / journal.pcbi.1002031 . PMC 3088659 . PMID 21573207 .  
  17. ^ a b Hammann C, Luptak A, Perreault J, de la Peña M (2012). «Вездесущий рибозим в форме головки молотка» . РНК . 18 (5): 871–885. DOI : 10,1261 / rna.031401.111 . PMC 3334697 . PMID 22454536 .  
  18. ^ а б Гарсия-Роблес I, Санчес-Наварро Дж, де ла Пенья М. (2012). «Интронные рибозимы в форме головки молотка в биогенезе мРНК». Biol Chem . 393 (11): 1317–1326. DOI : 10,1515 / HSZ-2012-0223 . hdl : 10251/34564 . PMID 23109545 . S2CID 16402212 .  
  19. ^ Канни MD, Jucker FM, Парди A (2007). «Эффективное лигирование рибозима« головка молотка »Schistosoma» . Биохимия . 46 (12): 3826–3834. DOI : 10.1021 / bi062077r . PMC 3203546 . PMID 17319693 .  
  20. ^ Лотт, Уильям Б .; Понтиус, Брайан В .; фон Хиппель, Питер Х. (1998-01-20). «В рибозиме-опосредованном расщеплении РНК-субстрата действует механизм двух ионов металлов» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 95 (2): 542–547. Bibcode : 1998PNAS ... 95..542L . DOI : 10.1073 / pnas.95.2.542 . ISSN 0027-8424 . PMC 18456 . PMID 9435228 .   
  21. ^ Бирих, КР; Хитон, Пенсильвания; Экштейн, Ф. (1 апреля 1997 г.). «Структура, функции и применение рибозима головки молотка» . Европейский журнал биохимии . 245 (1): 1–16. DOI : 10.1111 / j.1432-1033.1997.t01-3-00001.x . ISSN 0014-2956 . PMID 9128718 .  
  22. ^ JB Мюррей; А.А. Сейхан; Н.Г. Вальтер; Дж. М. Берк; WG Scott (1998). «Головка молотка, шпилька и рибозимы VS являются каталитически эффективными только с одновалентными катионами» (PDF) . Chem Biol . 5 (10): 587–595. DOI : 10.1016 / S1074-5521 (98) 90116-8 . PMID 9818150 .  
  23. ^ Хворова А, Лескут А, Вестхоф Э, Джаясена С.Д. (2003). «Элементы последовательности за пределами каталитического ядра рибозима в форме головки молотка обеспечивают внутриклеточную активность». Структурная и молекулярная биология природы . 10 (9): 708–712. DOI : 10.1038 / nsb959 . PMID 12881719 . S2CID 52859654 .  
  24. ^ Де ла Пенья М; Gago S .; Флорес Р. (2003). «Периферические области природных рибозимов в форме головки молотка значительно увеличивают их активность саморасщепления» . EMBO J . 22 (20): 5561–5570. DOI : 10,1093 / emboj / cdg530 . PMC 213784 . PMID 14532128 .  
  25. ^ Плей HW, Флаэрти К., Маккей Д. Б. (1994). «Трехмерная структура рибозима головки молотка». Природа . 372 (6501): 68–74. Bibcode : 1994Natur.372 ... 68P . DOI : 10.1038 / 372068a0 . PMID 7969422 . S2CID 4333072 .  
  26. ^ a b Скотт WG, Финч JT, Klug A (1995). «Кристаллическая структура рибозима« голова молота », состоящего из всех РНК: предлагаемый механизм каталитического расщепления РНК» (PDF) . Cell . 81 (7): 991–1002. DOI : 10.1016 / S0092-8674 (05) 80004-2 . PMID 7541315 . S2CID 6965437 .   
  27. ^ Martick M, Скотт WG (2006). «Третичные контакты, удаленные от активного центра, служат рибозимом для катализа» . Cell . 126 (2): 309–320. DOI : 10.1016 / j.cell.2006.06.036 . PMC 4447102 . PMID 16859740 .  
  28. ^ Citti L, Rainaldi G (2005). «Синтетические рибозимы в форме головки молотка как терапевтические инструменты для контроля генов болезней». Современная генная терапия . 5 (1): 11–24. CiteSeerX 10.1.1.333.3872 . DOI : 10.2174 / 1566523052997541 . PMID 15638708 .  
  29. ↑ Fei Q, Zhang H, Fu L, Dai X, Gao B, Ni M, Ge C, Li J, Ding X, Ke Y, Yao X, Zhu J (июнь 2008 г.). «Экспериментальная генная терапия рака с помощью нескольких рибозимов« голова молота »против сурвивина» . Acta Biochimica et Biophysica Sinica . 40 (6): 466–77. DOI : 10.1111 / j.1745-7270.2008.00430.x . PMID 18535745 . 

Внешние ссылки [ править ]

  • Лабораторные страницы Билла Скотта о рибозиме головки молота
  • Страница лаборатории Маркоса де ла Пенья о рибозиме головки молота
  • Страница для Hammerhead типа I в Rfam
  • Страница для Hammerhead type II в Rfam
  • Страница для Hammerhead типа III в Rfam
  • Страница для Hammerhead HH9 на Rfam
  • Страница для Hammerhead HH10 в Rfam