Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Схема процесса безостановочного распада (NDS).

Непрерывный распад (NSD) - это клеточный механизм наблюдения за мРНК для обнаружения молекул мРНК, лишенных стоп-кодона, и предотвращения трансляции этих мРНК. Путь безостановочного распада высвобождает рибосомы, которые достигли дальнего 3'-конца мРНК, и направляет мРНК к комплексу экзосом или к РНКазе R в бактериях для избирательной деградации. [1] [2] В отличие от нонсенс-опосредованного распада (NMD) полипептиды не высвобождаются из рибосомы, и, таким образом, NSD, по-видимому, задействует факторы распада мРНК, отличные от NMD. [3]

Non-Stop Decay (NSD) [ править ]

Безостановочный распад (NSD) - это клеточный путь, который идентифицирует и разрушает аберрантные транскрипты мРНК, не содержащие надлежащего стоп-кодона. Стоп-кодоны - это сигналы в информационной РНК, которые сигнализируют об окончании синтеза белков. Аберрантные транскрипты идентифицируются во время трансляции, когда рибосома транслируется в поли-А-хвост на 3'-конце мРНК. Непрерывный транскрипт может возникнуть, когда точечные мутации повреждают нормальный стоп-кодон. Более того, некоторые транскрипционные события с большей вероятностью сохранят экспрессию генов на более низком уровне в определенных состояниях.

Путь NSD выводит рибосомы, которые застряли на 3'-конце мРНК, и направляет мРНК в комплекс экзосом у эукариот или РНКазу R у бактерий. После направления на соответствующие сайты транскрипты затем деградируют. Механизм NSD требует взаимодействия экзосомы РНК с комплексом Ski, мультибелковой структурой, которая включает геликазу Ski2p и (особенно) Ski7p. Комбинация этих белков и последующее комплексообразование активирует деградацию аберрантных мРНК. Считается, что Ski7p связывает рибосому, остановившуюся на 3'-конце поли (A) хвоста мРНК, и рекрутирует экзосому для разрушения аберрантной мРНК. Однако в клетках млекопитающих Ski7p не обнаруживается, и даже наличие самого механизма NSD остается относительно неясным. Короткая изоформа сплайсинга HBS1L (HBS1LV3) оказалась долгожданным человеческим гомологом Ski7p, связывающим экзосому и комплексы SKI. Недавно сообщалось, что NSD также встречается в клетках млекопитающих, хотя и через несколько иную систему. У млекопитающих из-за отсутствия Ski7 GTPase Hbs1, а также ее партнер по связыванию Dom34 были идентифицированы как потенциальные регуляторы распада. Вместе Hbs1 / Dom34 способны связываться с 3'-концом неправильно регулируемой мРНК, облегчая диссоциацию неисправных или неактивных рибосом, чтобы перезапустить процесс трансляции. Кроме того, как только комплекс Hbs1 / Dom34 диссоциирует и рециклирует рибосому, он также, как было показано, рекрутирует комплекс экзосома / Ski. сообщалось, что NSD также встречается в клетках млекопитающих, хотя и через несколько иную систему. У млекопитающих из-за отсутствия Ski7 GTPase Hbs1, а также ее партнер по связыванию Dom34 были идентифицированы как потенциальные регуляторы распада. Вместе Hbs1 / Dom34 способны связываться с 3'-концом неправильно регулируемой мРНК, облегчая диссоциацию неисправных или неактивных рибосом, чтобы перезапустить процесс трансляции. Кроме того, как только комплекс Hbs1 / Dom34 диссоциирует и рециклирует рибосому, он также, как было показано, рекрутирует комплекс экзосома / Ski. сообщалось, что NSD также встречается в клетках млекопитающих, хотя и через несколько иную систему. У млекопитающих из-за отсутствия Ski7 GTPase Hbs1, а также ее партнер по связыванию Dom34 были идентифицированы как потенциальные регуляторы распада. Вместе Hbs1 / Dom34 способны связываться с 3'-концом неправильно регулируемой мРНК, облегчая диссоциацию неисправных или неактивных рибосом, чтобы перезапустить процесс трансляции. Кроме того, как только комплекс Hbs1 / Dom34 диссоциирует и рециклирует рибосому, он также, как было показано, рекрутирует комплекс экзосома / Ski. Hbs1 / Dom34 способны связываться с 3'-концом неправильно регулируемой мРНК, облегчая диссоциацию неисправных или неактивных рибосом, чтобы перезапустить процесс трансляции. Кроме того, как только комплекс Hbs1 / Dom34 диссоциирует и рециклирует рибосому, он также, как было показано, рекрутирует комплекс экзосома / Ski. Hbs1 / Dom34 способны связываться с 3'-концом неправильно регулируемой мРНК, облегчая диссоциацию неисправных или неактивных рибосом, чтобы перезапустить процесс трансляции. Кроме того, как только комплекс Hbs1 / Dom34 диссоциирует и рециклирует рибосому, он также, как было показано, рекрутирует комплекс экзосома / Ski.

Освобождение рибосомы [ править ]

У бактерий транс-трансляция, высококонсервативный механизм, действует как прямое противодействие накоплению нон-стоп РНК, вызывая распад и высвобождая неправильно регулируемые рибосомы. Первоначально открытый у Escherichia coli , процесс трансляции стал возможным благодаря взаимодействиям между транспортной РНК-мессенджером (тмРНК) и кофакторным белком SmpB, что обеспечивает стабильное связывание тмРНК с остановившейся рибосомой. [4]   Текущая модель тмРНК утверждает, что тмРНК и SmpB взаимодействуют вместе, чтобы имитировать тРНК. Белок SmpB распознает точку остановки и направляет тмРНК на связывание с сайтом рибосомы А. [4]После связывания SmpB вступает в реакцию транспептидации с неправильно функционирующей полипептидной цепью посредством передачи заряженного аланина. [4]   Посредством этого процесса остановившаяся и дефектная последовательность мРНК заменяется последовательностью РНК SmpB, которая кодирует добавление метки из 11 аминокислот на С-конце мРНК, что способствует деградации. [4] Модифицированная часть РНК вместе с аминокислотной меткой транслируется и демонстрирует неполные характеристики, предупреждая и позволяя внутриклеточным протеазам удалять эти вредные фрагменты белка, что приводит к возобновлению функционирования застрявших рибосом на поврежденной мРНК. [4]

деградация мРНК [ править ]

Многие ферменты и белки играют роль в разложении мРНК. Например, в Escherichia coli есть три фермента: РНКаза II, ПНФаза и РНКаза R. [3] РНКаза R представляет собой 3'-5 'экзорибонуклеазу, которая задействована для разложения дефектной мРНК. [5] РНКаза R имеет два структурных домена, N-концевой предполагаемый спираль-поворот-спираль (HTH) и C-концевой лизиновый (K-богатый) домен. [6] Эти два домена уникальны для РНКазы R и считаются определяющими факторами селективности и специфичности белка. [7] Было показано, что K-богатый домен участвует в деградации нон-стоп мРНК. [6]Эти домены отсутствуют в других РНКазах. И РНКаза II, и РНКаза R являются членами семейства RNR и имеют примечательное сходство в архитектуре первичной последовательности и домена. [2] Однако РНКаза R обладает способностью эффективно разрушать мРНК, в то время как РНКаза II имеет меньшую эффективность в процессе деградации. Тем не менее, конкретная механика деградации мРНК с помощью РНКазы R остается загадкой. [5]

См. Также [ править ]

Ссылки [ править ]

  1. ^ Васудеван; Peltz, SW; Wilusz, CJ; и другие. (2002). «Безостановочный распад - новый путь наблюдения за мРНК». BioEssays . 24 (9): 785–8. DOI : 10.1002 / bies.10153 . PMID  12210514 .
  2. ^ а б Венкатараман, К; Guja, KE; Гарсия-Диас, М; Карзай, А.В. (2014). «Безостановочный распад мРНК: особый атрибут спасения рибосом, опосредованного трансляцией» . Границы микробиологии . 5 : 93. DOI : 10,3389 / fmicb.2014.00093 . PMC 3949413 . PMID 24653719 .  
  3. ^ a b Wu, X; Брюэр, G (2012). «Регулирование стабильности мРНК в клетках млекопитающих: 2,0» . Джин . 500 (1): 10–21. DOI : 10.1016 / j.gene.2012.03.021 . PMC 3340483 . PMID 22452843 .  
  4. ^ а б в г д Карзай, А. Вали; Рош, Эрик Д .; Зауэр, Роберт Т .; (2000). «Система SsrA – SmpB для маркировки белков, направленной деградации и спасения рибосом». Природа, структурная биология. 7: 449-455.
  5. ^ a b Альбертс, Брюс (2002). Молекулярная биология клетки 4-е издание . Нью-Йорк: Наука о гирляндах. ISBN 978-0-8153-3218-3.
  6. ^ а б Васудеван, Шобха; Пельц, Стюарт В .; Вилуш, Кэрол Дж. (Сентябрь 2002 г.). «Безостановочный распад - новый путь наблюдения за мРНК». BioEssays . 24 (9): 785–788. DOI : 10.1002 / bies.10153 . ISSN 0265-9247 . PMID 12210514 .  
  7. ^ Ге, Чжиюнь; Мехта, Прити; Ричардс, Джейми; Вали Карзай, А. (27 сентября 2010 г.). «Непрерывный распад мРНК начинается на рибосоме» . Молекулярная микробиология . 78 (5): 1159–1170. DOI : 10.1111 / j.1365-2958.2010.07396.x . PMC 3056498 . PMID 21091502 .  

Внешние ссылки [ править ]

  • Катаболизм мРНК дрожжей