Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Кристаллическая структура Prp8
Снимок экрана 15 ноября 2015 г., 5.58.54 PM.png
Кристаллическая структура Prp8
Идентификаторы
СимволEGFR
Альт. символыUSA2, DBF3, DNA39, RNA8, SLT21
PDB4I43
UniProtP33334
Искать
СтруктурыШвейцарская модель
ДоменыИнтерПро

Prp8 относится как к белку Prp8, так и к гену Prp8 . Имя Prp8 происходит от его участия в р ре м R Н. р rocessing. Белок Prp8 - это большой, высококонсервативный и уникальный белок, который находится в каталитическом ядре сплайсосомы и, как было обнаружено, играет центральную роль в происходящих там молекулярных перестройках. Prp8 белок является основным центральным компонентом каталитической сердцевины в сплайсосома и сплайсосома несет ответственность за сплайсинга из предшественника мРНК , которая содержит интроны и экзоны. Неэкспрессированные интроны удаляются комплексом сплайсосом, чтобы создать более сжатый транскрипт мРНК. Сплайсинг - лишь одна из множества различных посттранскрипционных модификаций, которым мРНК должна подвергнуться перед трансляцией. Предполагается, что Prp8 является кофактором РНК-катализа. [1]

История [ править ]

Систематическое название белка PRP8 - YHR165C. Белок Prp8 кодируется одним геном у человека с 42 экзонами. Размер Prp8 колеблется от 230 до 280 кДа в зависимости от организма. Последовательность, кодирующая белок Prp8, является высококонсервативной у эукариотических организмов с 61% идентичностью аминокислотной последовательности между людьми и дрожжами. [1] Ген Prp8 расположен на хромосоме VIII у дрожжей и хромосоме 17 у человека.

Роль в сварке [ править ]

Механизм сращивания с Prp8 обозначен черным цветом.

Сплайсинг пре-мРНК включает две реакции трансэтерификации и атаки гидроксильных групп внутри сплайсосомы. В этих реакциях сплайсосомное удаление интрона катализируется сплайсосомой с использованием того же механизма, что и интроны группы II . [2] В этот процесс вовлечены пять ключевых малых ядерных РНК-белковых комплексов ( snRNP ). Все snRNP вместе вносят около 50 белков в основную сплайсосому. [2]Ген Prp8 кодирует белок, который является центральной частью snRNP U5 и три-snRNP U5-U4 / U6. Три-мяРНП U5-U4 / U6 участвует в комплексе B, докаталитической сплайсосоме, где мяРНП U5 связывается с экзонами на 5'-конце мРНК перед переходом на интроны. U5 snRNP участвует в комплексе C, каталитической сплайсосоме, где U5 snRNP связывается с экзоном в 3'-сайте сплайсинга, и образуется лариатная петля . U5 snRNP также участвует в комплексе C *, посткаталитической сплайсосоме, где он остается связанным с лариатом до того, как сплайсированная РНК высвобождается, а snRNPs рециклируются.

Общие методы исследования для изучения структуры и функций Prp8 являются со- иммунопреципитации и Вестерн - блот - анализ. Структура Prp8 включает мотив распознавания РНК , убиквитин-связывающий домен MPN / JAB рядом с С-концом и сигнал ядерной локализации (NLS), который маркирует белок, перемещаемый в ядро ​​клетки. [3] Кристаллическая структура белка Prp8 (остатки 885–2413) выявляет тесно связанные домены, которые напоминают обратную транскриптазу интрона и эндонуклеазу рестрикции типа II. Это означает, что Prp8 может играть роли, сходные как с созданием кДНК, так и с разрезанием ДНК во время сплайсинга.

Меченая кристаллическая структура Prp8, связанного с Aar2.

Prp8 также больше участвует в поддержании правильной конформации связанных кофакторов РНК и субстратов реакции сплайсинга. Prp8 вместе с двумя другими белками snRNP U5 помогает активировать сплайсосому и формировать ее каталитически активный центр. Было высказано предположение, что гидролиз GTP приводит к перестройке Prp8, которая высвобождает snRNP U1 и U4 и отвечает за эту активацию каталитического ядра сплайсосомы. [4] Prp8 выполняет подобную каркасу функцию в сплайсосоме и удерживает многие взаимодействующие субстраты и субъединицы. Он был поперечно сшит как по 3 ', так и по 5' сайтам сплайсинга в мРНК. [5] Из-за этих структурных элементов было сделано предположение, что Prp8, возможно, произошел от инактивированногоретроэлементы из обратных транскриптаз , [6] с мяРНПом заменяющего каталитических доменами самостоятельно сплайсингом предков. [2]

Мутация и болезнь [ править ]

Недостатки [ править ]

Мутация Prp8 связана с заболеванием человека пигментным ретинитом, вызывающим потерю зрения, особенно прогрессирующую во взрослом возрасте. Это аутосомно-доминантное заболевание приводит к дегенерации фоторецепторов сетчатки глаза. Это нарушение вызвано мутациями на С-конце. Пигментный ретинит возникает в результате девяти миссенс-мутаций в последнем экзоне зрелой мРНК, что приводит к изменению семи высококонсервативных аминокислот. Исследования на дрожжах показывают, что мутация С-конца влияет на взаимодействия с Brr2p, геликазой, ответственной за необходимую функцию раскручивания спиралей U1 snRNA / 5'SS и U4 / U6 РНК.

Мутации фенотипа Prp8 у разных видов [ править ]

Caenorhabditis elegans Prp8 был связан с размножением и развитием. РНКи , или РНК-интерференция, использовали для нокаута Prp8. Это привело к высокому уровню стерильности, чистому телу и выступающей вульве - все фенотипические проявления связаны с воспроизводством и развитием. [7] [8] Мутация мышиного Prp8 привела к пигментному ретиниту (см. Выше). [9] Мутация Prp8 дрожжей приводит к нарушению созревания snRNP U5. [10] U5 snRNAP компонент сплайсосомы.необходим для связывания с 5 'и 3' экзонами во время сплайсинга пре-мРНК. Мутации с этой субъединицей коррелируют с уменьшенным или неточным редактированием РНК. В тяжелых случаях мутации в Prp8 могут привести к гибели клеток.

См. Также [ править ]

  • PRPF8
  • РНК сращивание
  • Сплайсосома

Ссылки [ править ]

  1. ^ a b Grainger RJ, Beggs JD (май 2005 г.). «Белок Prp8: в основе сплайсосомы» . РНК . 11 (5): 533–57. DOI : 10,1261 / rna.2220705 . PMC  1370742 . PMID  15840809 .
  2. ^ a b c Кокс Д.Л., Нельсон М.М. (2008). Принципы биохимии Ленингера (5-е изд.). Нью-Йорк: WH Freeman. С.  1037–1039 . ISBN 9780716771081.
  3. ^ Bellare P, Kutach А.К., Rines А.К., Guthrie C, Sontheimer EJ (февраль 2006). «Связывание убиквитина с помощью варианта домена Jab1 / MPN в основном пре-мРНК фактора сплайсинга Prp8p» . РНК . 12 (2): 292–302. DOI : 10,1261 / rna.2152306 . PMC 1370909 . PMID 16428608 .  
  4. ^ Strauss, EJ; Бен-Иегуда, С .; Умен, Ю.Г .; Wiesner, S .; Бреннер, Т.Дж. "PRP8 - U4 / U6-U5 комплексный компонент snRNP PRP8" . WikiGenes . Совместная публикация . Проверено 2 ноября 2015 года . CS1 maint: обескураженный параметр ( ссылка )
  5. ^ Галей WP, Oubridge C, Newman AJ, Нагаи K (январь 2013). «Кристаллическая структура Prp8 выявляет полость активного сайта сплайсосомы» . Природа . 493 (7434): 638–43. DOI : 10.1038 / nature11843 . PMC 3672837 . PMID 23354046 .  
  6. ^ Dlakić M, Mushegian A (май 2011). «Prp8, основной белок сплайсосомного каталитического центра, произошел от обратной транскриптазы, кодируемой ретроэлементом» . РНК . 17 (5): 799–808. DOI : 10,1261 / rna.2396011 . PMC 3078730 . PMID 21441348 .  
  7. ^ Gönczy Р, Echeverri С, Oegema К, Коулсон А, Джонс SJ, Копли RR, Duperon Дж, Oegema Дж, Брем М, Кассен Е, Hannak Е, Кирхэм М, Пичлер S, Flohrs К, Goessen А, Leidel S, Alleaume AM, Мартин С., Озлю Н., Борк П., Хайман А.А. (ноябрь 2000 г.). «Функциональный геномный анализ деления клеток C. elegans с использованием РНКи генов на хромосоме III». Природа . 408 (6810): 331–6. DOI : 10.1038 / 35042526 . PMID 11099034 . 
  8. ^ Макки AB, Макхейл JC, Keen TJ, Tarttelin EE, Голиаф R, ван Лит-Верховен JJ, Гринберг J, Ramesar RS, Hoyng CB, Cremers FP, Маккей Д., Бхаттачария SS, Bird AC, Маркхэм AF, Inglehearn CF (июль 2001). «Мутации в гене PRPC8 фактора сплайсинга пре-мРНК при аутосомно-доминантном пигментном ретините (RP13)» . Молекулярная генетика человека . 10 (15): 1555–62. DOI : 10.1093 / HMG / 10.15.1555 . PMID 11468273 . 
  9. ^ Graziotto JJ, Фаркаш MH, Bujakowska K, Deramaudt Б.М., Чжан Q, Nandrot EF, Inglehearn CF, Бхаттачария SS, Пирс EA (январь 2011). «Три ген-нацеленные мышиные модели RP фактора сплайсинга РНК показывают поздний запуск RPE и дегенерацию сетчатки» . Исследовательская офтальмология и визуализация . 52 (1): 190–8. DOI : 10.1167 / iovs.10-5194 . PMC 3053274 . PMID 20811066 .  
  10. ^ Boon KL, Грейнджер RJ, Ehsani P, Barrass JD, Auchynnikava T, Inglehearn CF, Beggs JD (ноябрь 2007). «Мутации prp8, которые вызывают пигментный ретинит человека, приводят к дефекту созревания мяРНП U5 в дрожжах» . Структурная и молекулярная биология природы . 14 (11): 1077–83. DOI : 10.1038 / nsmb1303 . PMC 2584834 . PMID 17934474 .