Из Википедии, свободной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Для семейства эукариотических факторов транскрипции см. T-box .
Т-образный лидер
RF00230.jpg
Прогнозируемая вторичная структура и сохранение последовательности Т-бокса
Идентификаторы
Условное обозначениеТ-образная коробка
РфамRF00230
Прочие данные
Тип РНКЦис-рег; лидер ;
Домен (ы)Бактерии
ИДТИИДТИ: 0000049
ТАКТАК: 0000140
Структуры PDBPDBe

Обычно встречается в грам-положительных бактерий , то Т лидер коробки последовательность является РНК - элемент , который контролирует экспрессию гена посредством регуляции перевода путем связывания непосредственно к конкретному тРНК и воспринимающих его аминоацилирования состояние. [1] Это взаимодействие контролирует экспрессию нижележащих генов аминоацил-тРНК синтетазы, биосинтез аминокислот и гены, связанные с поглощением, в петле отрицательной обратной связи . [1] [2] Незаряженная тРНК действует как эффектор для антитерминации транскрипции генов в семействе лидерных Т-боксов. [3] [4] [5]Антикодоновая специфической тРНК пара оснований в последовательность спецификатора внутри коробка Т-мотива, и акцептор хвост ГЦСИ из пар оснований тРНКа к консервативной выпуклости в antiterminator шпильке Т-коробке. [6]

аттенуация, опосредованная тРНК [ править ]

Хотя точный механизм лидера Т-бокса все еще неясен и в настоящее время изучается, недавно он был признан членом расширяющейся группы РНК, которые филогенетически консервативны у многих грамположительных бактерий. [2] Они структурно сложны и способны непосредственно воспринимать физиологические сигналы, что приводит к контролю экспрессии последующих генов. [2] Этот контроль экспрессии генов осуществляется посредством ослабления транскрипции - общей стратегии регуляции транскрипции, которая определяет, когда необходимо изменение скорости транскрипции и инициирует изменение в конкретном сайте (иногда предшествующем одному или нескольким генам оперона ). [7]Опероны, кодирующие аминоацил-тРНК-синтетазы, регулируемые тРНК-опосредованным ослаблением транскрипции, содержат лидерную область, которая определяет сегмент транскрипта, который может сворачиваться и в конечном итоге образовывать сложный набор структур. [7] Два наиболее важных сегмента для ослабления действуют как терминатор и как антитерминатор в различных регуляторных ситуациях. [7]

Когда заряженной тРНК много, тРНК не связывается, T-Box Leader принимает форму терминатора, и транскрипция прекращается.
Когда незаряженная тРНК в изобилии, тРНК связывается, T-Box Leader принимает свою форму антитерминатора, и транскрипция не прекращается.

Структура лидера [ править ]

С точки зрения структуры, РНК Т-бокса высококонсервативна, особенно в дистальной области стебля I. [1] Область стебля I образует дугообразную конформацию с вершиной, содержащей сложное петля-петлевое взаимодействие между консервативной аденин-гуаниновой выпуклостью и дистальной петлей. [1] Эта структура петля-петля подобна структуре, наблюдаемой в сайте выхода рибосомы, что позволяет предположить, что она высоко консервативна среди сайтов узнавания тРНК. [1] Вершина области стебля I распознает две критические позиции на тРНК: антикодон и D / T-петли. [8] На этом участке происходят обширные межмолекулярные взаимодействия. [8]Если длина или ориентация этих двух точек распознавания изменена или несовпадена, рибопереключатель Т-бокса и комплекс тРНК нарушаются, и правильное функционирование регуляции транскрипции не может происходить. [8] [9]

Функция Riboswitch [ править ]

Рибопереключатель работает, непосредственно воспринимая физиологический сигнал. [10] Затем конкретная незаряженная тРНК связывается с элементом рибопереключателя в транскрипте, и в транскрипте происходит структурное изменение, которое способствует экспрессии нижестоящей кодирующей последовательности. [2] [10] Спецификаторная последовательность - это первая узнаваемая последовательность в лидере. [7] Он комплементарен антикодону тРНК, которая является субстратом регулируемой тРНК-синтетазы. [7] Вторая последовательность связывания тРНК, последовательность Т-бокса, комплементарна нуклеотиду, предшествующему акцепторному концу тРНК. [7] Т-образный блок находится в боковой выпуклости антитерминатора. [7]

Метод регулирования [ править ]

Наиболее распространенная модельная система, используемая для изучения лидера Т-бокса, - это грамположительная бактерия Bacillus subtilis . [10] С точки зрения того, что в настоящее время понимается о регуляторной роли функции Т-бокса, кажется, что когда незаряженная тРНК в изобилии, она связывается со спецификатором и последовательностью Т-бокса соответствующей лидерной РНК, стабилизируя антитерминатор и, в свою очередь, предотвращая образование терминатора. [7] Без образования терминатора транскрипция будет продолжаться. [7] Однако, если тРНК заряжена, ее акцепторный конец будет заблокирован аминокислотой и, следовательно, не сможет спариваться с Т-боксом. [7] Затем образуется терминатор, тем самым завершая транскрипцию. [7]

Внешние ссылки [ править ]

  • Страница для лидера T-box в Rfam
  • TBDB , база данных аннотированных лидерных последовательностей T-бокса

Ссылки [ править ]

  1. ↑ a b c d e Григг Дж. К., Чен Ю., Гранди Ф. Дж., Хенкин Т. М., Поллак Л., Ке А. (апрель 2013 г.). «Т-бокс РНК декодирует как информационное содержание, так и геометрию тРНК, чтобы влиять на экспрессию генов» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 110 (18): 7240–7245. DOI : 10.1073 / pnas.1222214110 . PMC  3645572 . PMID  23589841 .
  2. ^ a b c d Грин Нью-Джерси, Гранди Ф.Дж., Хенкин TM (январь 2010 г.). «Механизм Т-бокса: тРНК как регуляторная молекула» . Письма FEBS . 584 (2): 318–324. DOI : 10.1016 / j.febslet.2009.11.056 . PMC 2794906 . PMID 19932103 .  
  3. ^ Гранди FJ, Rollins С.М., Хенкин TM (август 1994). «Взаимодействие между акцепторным концом тРНК и Т-боксом стимулирует антитерминацию в гене tyrS Bacillus subtilis: новая роль дискриминаторного основания» . Журнал бактериологии . 176 (15): 4518–4526. DOI : 10.1128 / jb.176.15.4518-4526.1994 . PMC 196270 . PMID 8045882 .  
  4. ^ Гранди FJ, Collins JA, Rollins SM, Хенкин TM (август 2000). «Детерминанты тРНК для антитерминации транскрипции гена tyrS Bacillus subtilis» . РНК . 6 (8): 1131–1141. DOI : 10.1017 / s1355838200992100 . PMC 1369987 . PMID 10943892 .  
  5. ^ Winkler WC, Гранди FJ, Мерфи BA, Хенкин TM (август 2001). «Мотив GA: элемент РНК, общий для бактериальных антитерминационных систем, рРНК и эукариотических РНК» . РНК . 7 (8): 1165–1172. DOI : 10.1017 / s1355838201002370 . PMC 1370163 . PMID 11497434 .  
  6. ^ Gerdeman MS, Хенкин TM, Hines СП (февраль 2003). «Структура раствора Т-бокса антитерминаторной РНК Bacillus subtilis: выступ из семи нуклеотидов, характеризующийся укладкой в ​​стопку и гибкостью». Журнал молекулярной биологии . 326 (1): 189–201. DOI : 10.1016 / s0022-2836 (02) 01339-6 . PMID 12547201 . 
  7. ^ a b c d e f g h i j k Ледерберг, главный редактор: Джошуа. Энциклопедия микробиологии (2-е изд.). Сан-Диего [ua]: Academic Press. ISBN 978-0-12-226800-7.CS1 maint: дополнительный текст: список авторов ( ссылка )
  8. ^ a b c Grigg JC, Ke A (ноябрь 2013 г.). «Структурные детерминанты для геометрии и информационного декодирования тРНК с помощью Т-бокса лидерной РНК» . Структура . 21 (11): 2025–2032. DOI : 10.1016 / j.str.2013.09.001 . PMC 3879790 . PMID 24095061 .  
  9. ^ Wang J, Nikonowicz EP (апрель 2011). «Структура решения доменов K-turn и Specifier Loop из лидерной РНК T-бокса Bacillus subtilis tyrS» . Журнал молекулярной биологии . 408 (1): 99–117. DOI : 10.1016 / j.jmb.2011.02.014 . PMC 3070822 . PMID 21333656 .  
  10. ^ a b c Хенкин, Тина. «Исследовательские интересы» . Государственный университет Огайо: факультет микробиологии . Архивировано из оригинала на 2014-11-04.