Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Белок Hfq со связанной мРНК.

Белок Hfq (также известный как КВ-I белок ) , кодируемый Hfq гена был обнаружен в 1968 г. в качестве палочки Escherichia фактора хозяина , который был необходим для репликации бактериофага Qβ . [1] Теперь ясно, что Hfq является широко распространенным бактериальным РНК-связывающим белком, который выполняет множество важных физиологических ролей, которые обычно опосредуются взаимодействием с Hfq-связывающей мРНК .

В E. coli мутанты Hfq обнаруживают фенотипы, связанные с множественной стрессовой реакцией. [2] В настоящее время известно, что белок Hfq регулирует трансляцию двух основных факторов стрессовой транскрипции (σS (RpoS) и σE (RpoE)) у энтеробактерий . [3] [4] [5] Он также регулирует мРНК в Vibrio cholerae , конкретным примером является мРНК MicX . [6] У Salmonella typhimurium Hfq является важным фактором вирулентности, поскольку его делеция снижает способность S.typhimurium вторгаться в эпителиальные клетки и секретировать факторы вирулентности.или выжить в культивируемых макрофагах . [7] У Salmonella мутанты с делецией Hfq также неподвижны и демонстрируют хроническую активацию сигма-опосредованного стрессового ответа оболочки. [8] CLIP-Seq исследование Hfq в Salmonella показало 640 сайтов связывания по всему Salmonella транскриптома. Большинство этих сайтов связывания было обнаружено в мРНК и мРНК. [9] У Photorhabdus luminescens делеция гена hfq вызывает потерю продукции вторичных метаболитов. [10]

Hfq опосредует свои плейотропные эффекты через несколько механизмов. Он взаимодействует с регуляторной мРНК и облегчает их антисмысловое взаимодействие с их мишенями. Она также действует независимо друг от друга , чтобы модулировать мРНК распада (направление транскрипты мРНК деградации) , а также действует как репрессор мРНК перевода . Геномный SELEX был использован, чтобы показать, что РНК, связывающие Hfq, обогащены мотивом последовательности 5'-AAYAAYAA-3 '. [11] Также было обнаружено, что Hfq действует на биогенез рибосом в E. coli , особенно на 30S-субъединицу. Мутанты Hfq накапливают более высокие уровни незрелых малых субъединиц и снижают точность трансляции. [12]Эта функция бактериальной рибосомы также может объяснять плейотропный эффект, типичный для штаммов с делецией Hfq. [13]

Электронная микроскопия показывает, что, помимо ожидаемой локализации этого белка в цитоплазматических областях и в нуклеоиде, важная фракция Hfq находится в непосредственной близости от мембраны. [14]

Кристаллографические структуры [ править ]

К настоящему времени опубликовано шесть кристаллографических структур 4 различных белков Hfq; E. coli Hfq ( PDB : 1HK9 ), P. aeruginosa Hfq в условиях с низким содержанием соли ( 1U1S ) и с высоким содержанием соли ( 1U1T ), Hfq из S. aureus со связанной РНК ( 1KQ2 ) и без ( 1KQ1 ) И Hfq (-подобный) белок M. jannaschii ( 2QTX ).

Все шесть структур подтверждают гексамерную кольцевую форму белкового комплекса Hfq.

См. Также [ править ]

  • РНК-ВЫХОД

Ссылки [ править ]

  1. ^ Августа JT, Eoyang L, De Fernandez MT и др. (1970). «Фаг-специфические и хозяйские белки при репликации РНК бактериофага». Кормили. Proc . 29 (3): 1170–5. PMID  4315363 .
  2. Перейти ↑ Tsui HC, Leung HC, Winkler ME (июль 1994 г.). «Характеристика широко плейотропных фенотипов, вызванных мутацией вставки hfq в Escherichia coli K-12». Молекулярная микробиология . 13 (1): 35–49. DOI : 10.1111 / j.1365-2958.1994.tb00400.x . PMID 7984093 . 
  3. ^ Глушитель A, D Фишер, Hengge-Аронис R (май 1996). «РНК-связывающий белок HF-I, известный как фактор-хозяин для репликации РНК фага Qbeta, необходим для трансляции rpoS в Escherichia coli» . Гены и развитие . 10 (9): 1143–51. DOI : 10,1101 / gad.10.9.1143 . PMID 8654929 . 
  4. ^ Guisbert E, Rhodius В.А., Ахаджа N , Уиткин E, Gross CA (март 2007). «Hfq модулирует sigmaE-опосредованный стрессовый ответ оболочки и sigma32-опосредованный цитоплазматический стрессовый ответ у Escherichia coli» . Журнал бактериологии . 189 (5): 1963–73. DOI : 10.1128 / JB.01243-06 . PMC 1855744 . PMID 17158661 .  
  5. Перейти ↑ Brown L, Elliott T (июль 1996). «Для эффективной трансляции сигма-фактора RpoS в Salmonella typhimurium требуется фактор хозяина I, РНК-связывающий белок, кодируемый геном hfq» . Журнал бактериологии . 178 (13): 3763–70. DOI : 10.1128 / jb.178.13.3763-3770.1996 . PMC 232634 . PMID 8682778 .  
  6. ^ Davis BM, Вальдор MK (июль 2007). «РНКаза E-зависимый процессинг стабилизирует MicX, мРНК холерного вибриона» . Мол. Microbiol . 65 (2): 373–85. DOI : 10.1111 / j.1365-2958.2007.05796.x . PMC 1976385 . PMID 17590231 .  
  7. ^ Sittka А, Пфайфер В, Tedin К, Vogel J (январь 2007). «Шаперон РНК Hfq необходим для вирулентности Salmonella typhimurium» . Молекулярная микробиология . 63 (1): 193–217. DOI : 10.1111 / j.1365-2958.2006.05489.x . PMC 1810395 . PMID 17163975 .  
  8. ^ Фигероа-Босси N, Lemire S, Maloriol D, Бальбонтин R, Casadesús J, L Босси (ноябрь 2006 года). «Потеря Hfq активирует сигма-зависимую стрессовую реакцию оболочки у Salmonella enterica» . Молекулярная микробиология . 62 (3): 838–52. DOI : 10.1111 / j.1365-2958.2006.05413.x . PMID 16999834 . 
  9. ^ Holmqvist Е, Райт PR - Ли L, Бишлера Т, Barquist л, Реинхардт R, R Backofen, Vogel J (2016). «Глобальные паттерны распознавания РНК посттранскрипционных регуляторов Hfq и CsrA, выявленные с помощью УФ-сшивания in vivo» . EMBO J . 35 (9): 991–1011. DOI : 10.15252 / embj.201593360 . PMC 5207318 . PMID 27044921 .  
  10. ^ Тобиас штат Нью - Джерси, Генрих А.К., Eresmann Н, Райт PR, Нойбахер N, Backofen R, Боде HB (2016). «Симбиоз Photorhabdus-нематод зависит от HFQ-опосредованной регуляции вторичных метаболитов». Экологическая микробиология . 19 (1): 119–129. DOI : 10.1111 / 1462-2920.13502 . PMID 27555343 . S2CID 6541706 .  
  11. ^ Лоренц С, Т Гезелл, Циммерман В, Шеберла U, Bilusic я, Rajkowitsch л, Waldsich С, фоном Haeseler А, Шредер R (2010). «Геномный SELEX для Hfq-связывающих РНК идентифицирует геномные аптамеры преимущественно в антисмысловых транскриптах» . Nucleic Acids Res . 38 (11): 3794–808. DOI : 10.1093 / NAR / gkq032 . PMC 2887942 . PMID 20348540 .  
  12. ^ Андраде, Хосе М .; Сантос, Рикардо Ф. дос; Челышева Ирина; Игнатова Зоя; Аррайано, Сесилия М. (16.04.2018). «РНК-связывающий белок Hfq важен для биогенеза рибосом и влияет на точность трансляции» . Журнал EMBO . 37 (11): e97631. DOI : 10.15252 / embj.201797631 . ISSN 0261-4189 . PMC 5983149 . PMID 29669858 .   
  13. ^ Шарма, Индра Мани; Корман, Артур; Вудсон, Сара А. (15.05.2018). «Шаперон Hfq способствует созреванию рибосомы» . Журнал EMBO . 37 (11): e99616. DOI : 10.15252 / embj.201899616 . ISSN 0261-4189 . PMC 5983180 . PMID 29764978 .   
  14. ^ Diestra Е, Cayrol В, Arluison В, Риско С (2009). Майер С (ред.). «Клеточная электронная микроскопия выявляет локализацию белка Hfq близко к бактериальной мембране» . PLOS ONE . 4 (12): e8301. Bibcode : 2009PLoSO ... 4.8301D . DOI : 10.1371 / journal.pone.0008301 . PMC 2789413 . PMID 20011543 .  
11. Mol Cell. 2002 Янв; 9 (1): 23-30. Hfq: бактериальный Sm-подобный белок, который опосредует взаимодействие РНК-РНК. Møller T1, Franch T, Højrup P, Keene DR, Bächinger HP, Brennan RG, Valentin-Hansen P. 12. EMBO J. 2002 Jul 1; 21 (13): 3546-56.Структуры плейотропного регулятора трансляции Hfq и комплекса Hfq-РНК: бактериальный Sm-подобный белок. Шумахер МА1, Пирсон Р.Ф., Мёллер Т., Валентин-Хансен П., Бреннан Р.Г.

Внешние ссылки [ править ]

  • hfq + Gene + Product в Национальной медицинской библиотеке США по медицинским предметным рубрикам (MeSH)