Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

Шунтирование рибосом - это механизм инициации трансляции, при котором рибосомы обходят или «шунтируют» части 5'-нетранслируемой области, чтобы достичь стартового кодона , что позволяет вирусам иметь больше информации, чем обычно, в мРНК.молекула. Было показано, что некоторые вирусные РНК используют шунтирование рибосом как более эффективную форму трансляции на определенных этапах жизненного цикла вируса или когда факторы инициации трансляции недостаточны (например, расщепление вирусными протеазами). Некоторые вирусы, которые, как известно, используют этот механизм, включают аденовирус, вирус Сендай, вирус папилломы человека, параретровирус гепатита B уток, вирусы тунгробациллы риса и вирус мозаики цветной капусты. В этих вирусах рибосома непосредственно перемещается от вышележащего инициирующего комплекса к стартовому кодону (AUG) без необходимости раскручивать вторичные структуры РНК. [1]

Шунтирование рибосом в вирусе мозаики цветной капусты [ править ]

Трансляция 35S РНК вируса мозаики цветной капусты (CaMV) инициируется рибосомным шунтом. [2] 35S РНК CaMV содержит лидерную последовательность ~ 600nt, которая содержит 7-9 коротких открытых рамок считывания (кОРС) в зависимости от штамма. Эта длинная лидерная последовательность может образовывать обширную сложную структуру «стебель-петля», которая является ингибирующим элементом для экспрессии следующих ORF. Однако обычно наблюдается трансляция ORF ниже лидера 35S РНК CaMV. [3] Модель шунтирования рибосом показывает, что при взаимодействии факторов инициации рибосомы начинают сканирование с закрытого 5'-конца и сканируют на короткое расстояние, пока не попадут в первую кОРС. [4]Структура шпильки, образованная лидером, помещает первую длинную ORF в близкую пространственную окрестность 5'-проксимальной кОРС. [5] После прочтения кОРФ A сканирующая рибосома 80S разбирается на стоп-кодоне, который является местом оттока шунта. Субъединицы рибосомы 40S продолжают связываться с РНК и обходят прочный структурный элемент «стебель-петля», приземляются на акцепторный сайт шунта, возобновляют сканирование и повторно инициируют первую длинную ORF. 5'-проксимальный кОРС A и сама структура петля-стержень являются двумя важными элементами для шунтирования CaMV [5]. кОРС с 2-15 кодонами и 5-10 нуклеотидами между стоп-кодоном кОРС и основанием структуры стебля являются оптимальными для шунтирования рибосом, в то время как минимальная (старт-стопная) ORF не способствует шунтированию. [6]

Шунтирование рибосом при тунгробациллярном параретровирусе риса [ править ]

Процесс рибосомного шунтирования был впервые обнаружен у CaMV в 1993 году, а затем был описан в тунгро-бациллиформном вирусе риса (RTBV) в 1996 году. [7] Механизм рибосомного шунтирования в RTBV напоминает таковой в CaMV: он также требует первой короткой ORF. как следующая сильная вторичная структура. Обмен консервативных шунтирующих элементов между CaMV и RTBV выявил важность нуклеотидного состава посадочной последовательности для эффективного шунтирования, указывая на то, что механизм шунтирования рибосом эволюционно консервативен у параретровирусов растений. [8]

Шунтирование рибосом в вирусе Сендай [ править ]

Белки Y вируса Сендай инициируются шунтированием рибосом. Среди 8 первичных продуктов трансляции мРНК P / C вируса Сендай, протекающее сканирование учитывает трансляцию белков C ', P и C, в то время как экспрессия белков Y1 и Y2 инициируется посредством прерывистого сканирования рибосомного шунта. Сканирующий комплекс входит в 5'-кэп и сканирует ~ 50 нуклеотидов 5'-UTR, а затем переносится на акцепторный сайт на инициирующих кодонах Y или закрывает их. В случае вируса Сендай не требуется никаких конкретных последовательностей донорского сайта. [9] [10]

Рибосомный шунт при аденовирусе [ править ]

Шунтирование рибосом наблюдается во время экспрессии мРНК поздних аденовирусов. МРНК поздних аденовирусов содержат 5'-тройной лидер, высококонсервативный 200-нуклеотидный NTR с неструктурированной 5'-конформацией от 25 до 44 нуклеотидов, за которым следует сложная группа стабильной шпилечной структуры, которая обеспечивает предпочтительную трансляцию за счет снижения потребности в eIF. -2F (белковый комплекс, связывающий кепку), который инактивируется аденовирусом, препятствуя трансляции клеточного белка. Когда eIF2E много, выполняется как линейное сканирование, так и шунтирование; однако, когда eIF2E изменяется или деактивируется во время поздней аденовирусной инфекции теплового шока, трехсторонний лидер исключительно и эффективно управляет инициацией путем шунтирования. [11]

В то время как аденовирусу требовалась тирозинкиназа для заражения клеток без нее, разрушая комплекс кэп-инициации, известный как трехсторонний лидер. Он нарушает этот процесс за счет шунтирования рибосом и фосфорилирования тирозина. Есть два ключевых момента связывания рибосомы. В трансляции вирусной мРНК и подавлении трансляции при кэпировании процесса шунтирования рибосом. [12] В случае поздней мРНК аденовируса и мРНК hsp70, вместо распознавания стоп-кодона первой короткой ORF, приостановка трансляции вызывается сканированием рибосомы тремя консервативными последовательностями, которые комплементарны 3'-шпильке 18S рибосомной РНК. [13]Механизм шунтирования рибосом включает связывание большей субъединицы перед стартовым кодоном. Затем полимераза может совершить скачок, используя связывание с белком и силовой удар, чтобы обойти стартовый кодон на кодирующей мРНК. Затем трипат вставляется в родительскую цепь, чтобы создать новый сайт связывания для дальнейшей репликации.

Ссылки [ править ]

  1. ^ Edgil, D; Polacek, C; Харрис, Э (2006). «Вирус денге использует новую стратегию инициации трансляции, когда кэп-зависимая трансляция ингибируется» . Журнал вирусологии . 80 (6): 2976–86. DOI : 10,1128 / JVI.80.6.2976-2986.2006 . PMC  1395423 . PMID  16501107 .
  2. ^ Фюттерер, Йоханнес; Кисс-Ласло, Жужанна; Хон, Томас (1993). «Нелинейная миграция рибосом на 35S РНК вируса мозаики цветной капусты». Cell . 73 (4): 789–802. DOI : 10.1016 / 0092-8674 (93) 90257-Q . PMID 8500171 . 
  3. ^ Домингес, Д.И.; Рябова, Л.А.; Пуггин, ММ; Schmidt-Puchta, W; Fütterer, J; Хон, Т. (1998). «Шунтирование рибосом у вируса мозаики цветной капусты. Идентификация необходимого и достаточного структурного элемента» . Журнал биологической химии . 273 (6): 3669–78. DOI : 10.1074 / jbc.273.6.3669 . PMID 9452497 . 
  4. ^ Рябова, Любовь А .; Пуггин, Михаил М .; Хон, Томас (2006). «Повторная инициализация трансляции и сканирование с утечками в растительных вирусах». Вирусные исследования . 119 (1): 52–62. DOI : 10.1016 / j.virusres.2005.10.017 . PMID 16325949 . 
  5. ^ Пуггин, ММ; Fütterer, J; Скрябин, КГ; Хон, Т. (1999). «Короткая открытая рамка считывания, оканчивающаяся перед стабильной шпилькой, является консервативным признаком прегеномных РНК-лидеров параретровирусов растений» . Журнал общей вирусологии . 80 (8): 2217–28. DOI : 10.1099 / 0022-1317-80-8-2217 . PMID 10466822 . 
  6. ^ Пуггин, ММ; Хон, Т; Фюттерер, J (2000). «Роль короткой открытой рамки считывания в рибосомном шунте на лидере РНК вируса мозаики цветной капусты» . Журнал биологической химии . 275 (23): 17288–96. DOI : 10.1074 / jbc.M001143200 . PMID 10747993 . 
  7. ^ Fütterer, J; Потрикус, I; Бао, Y; Ли, Л; Бернс, ТМ; Hull, R; Хон, Т. (1996). «Позиционно-зависимая инициация ATT во время трансляции тунгробацилформного вируса параретровируса растений» . Журнал вирусологии . 70 (5): 2999–3010. PMC 190159 . PMID 8627776 .  
  8. ^ Пуггин, ММ; Рябова, Л.А.; Он, Х; Fütterer, J; Хон, Т. (2006). «Механизм рибосомного шунтирования в тунгробациллярном параретровирусе риса» . РНК . 12 (5): 841–50. DOI : 10,1261 / rna.2285806 . PMC 1440904 . PMID 16556934 .  
  9. ^ Де Брейн, S; Simonet, V; Пелет, Т; Курран, Дж (2003). «Идентификация цис-действующего элемента, необходимого для шунтирующей инициации трансляции белков Y вируса Сендай» . Исследования нуклеиновых кислот . 31 (2): 608–18. DOI : 10.1093 / NAR / gkg143 . PMC 140508 . PMID 12527769 .  
  10. ^ Latorre, P; Колаковский, Д; Курран, Дж (1998). «Белки Y вируса Сендай инициируются рибосомным шунтом» . Молекулярная и клеточная биология . 18 (9): 5021–31. DOI : 10.1128 / mcb.18.9.5021 . PMC 109087 . PMID 9710586 .  
  11. ^ Юэ, А; Шнайдер, Р.Дж. (1996). «Селективная инициация трансляции с помощью прыжка рибосомы в инфицированных аденовирусом и пораженных тепловым шоком клетках» . Гены и развитие . 10 (12): 1557–67. DOI : 10,1101 / gad.10.12.1557 . PMID 8666238 . 
  12. ^ Xi, Quiaron (2005). «Регулирование трансляции с помощью шунтирования рибосом посредством фосфотирозин-зависимого связывания аденовирусного белка 100k с вирусными мРНК» . Журнал вирусологии . 14 (9): 5676–5683. PMC 1082770 .  
  13. ^ Юэ, А; Шнайдер, Р.Дж. (2000). «Трансляция рибосомным шунтированием на мРНК аденовируса и hsp70, обеспечиваемая комплементарностью к 18S рРНК» . Гены и развитие . 14 (4): 414–21. PMC 316380 . PMID 10691734 .