Jump to content

Нуклеопротеины

Нуклеосома представляет собой комбинацию ДНК + белков-гистонов .

Нуклеопротеины — это белки, конъюгированные с нуклеиновыми кислотами ( ДНК или РНК ). [1] Типичные нуклеопротеины включают рибосомы , нуклеосомы и вирусные нуклеокапсида белки .

Структуры

[ редактировать ]
Рисунок поперечного сечения частицы вируса Эбола со структурами основных белков, показанными и помеченными справа.

Нуклеопротеины имеют тенденцию быть положительно заряженными, что облегчает взаимодействие с отрицательно заряженными цепями нуклеиновых кислот. Третичные структуры и биологические функции многих нуклеопротеинов понятны. [2] [3] Важные методы определения структуры нуклеопротеинов включают дифракцию рентгеновских лучей , ядерный магнитный резонанс и криоэлектронную микроскопию .

Геномы вирусов ( ДНК или РНК ) чрезвычайно плотно упакованы в вирусный капсид . [4] [5] Таким образом, многие вирусы представляют собой не что иное, как организованную совокупность нуклеопротеинов, сайты связывания которых направлены внутрь. Структурно охарактеризованные вирусные нуклеопротеины включают грипп , [6] бешенство , [7] Эбола , Буньямвера , [8] Шмалленберг , [8] Хазара , [9] Крымско-Конго геморрагическая лихорадка , [10] и Ласса . [11]

Дезоксирибонуклеопротеины

[ редактировать ]

Дезоксирибонуклеопротеин (ДНП) представляет собой комплекс ДНК и белка. [12] Прототипическими примерами являются нуклеосомы , комплексы, в которых геномная ДНК обернута вокруг кластеров из восьми белков- гистонов в ядрах эукариотических клеток с образованием хроматина . Протамины заменяют гистоны во время сперматогенеза.

Наиболее распространенными дезоксирибонуклеопротеинами являются нуклеосомы , компонентом которых является ядерная ДНК . Белки, связанные с ДНК, — это гистоны и протамины ; образующиеся нуклеопротеины располагаются в хромосомах . Таким образом, вся хромосома , т. е. хроматин эукариот , состоит из таких нуклеопротеинов. [2] [13]

В эукариотических клетках ДНК связана примерно с равной массой белков-гистонов в высококонденсированном нуклеопротеиновом комплексе, называемом хроматином . [14] Дезоксирибонуклеопротеины в этом виде комплекса взаимодействуют, образуя мультибелковый регуляторный комплекс, в котором промежуточная ДНК закольцована или закручена. Дезоксирибонуклеопротеины участвуют в регуляции репликации и транскрипции ДНК. [15]

Дезоксирибонуклеопротеины также участвуют в гомологичной рекомбинации — процессе восстановления ДНК , который кажется почти универсальным. Центральным промежуточным этапом в этом процессе является взаимодействие множества копий белка рекомбиназы с одноцепочечной ДНК с образованием нити DNP. Рекомбиназы, используемые в этом процессе, продуцируются архей (рекомбиназа RadA). [16] бактериями (рекомбиназа RecA) [17] и эукариотами от дрожжей к человеку ( рекомбиназы Rad51 и Dmc1 ). [18]

Рибонуклеопротеины

[ редактировать ]
Продолжительность: 8 секунд.
Ядро клетки с ДНК окрашено в синий цвет, а белок нуклеолин - в красный. Белок нуклеолин связывает некоторые мРНК (например, мРНК интерлейкина-6 ). Это защищает эти мРНК от деградации герпесвирусом, ассоциированным с саркомой Капоши, при заражении. Этот комплекс РНК-нуклеолин затем безопасно транспортируется в цитозоль для трансляции рибосомами с образованием белка интерлейкина-6, который участвует в противовирусном иммунном ответе . [19]

Рибонуклеопротеин ( РНП ) представляет собой комплекс рибонуклеиновой кислоты и РНК-связывающего белка . Эти комплексы играют неотъемлемую роль в ряде важных биологических функций, включая транскрипцию, трансляцию и регуляцию экспрессии генов. [20] и регуляция метаболизма РНК. [21] Несколько примеров РНП включают рибосому , фермент теломеразу , рибонуклеопротеины свода , РНКазу P , hnRNP и малые ядерные РНП ( мяРНП ), которые участвуют в пре-мРНК сплайсинге ( сплайсосома ) и являются одними из основных компонентов ядрышка . [22] Некоторые вирусы представляют собой простые рибонуклеопротеиды, содержащие всего одну молекулу РНК и ряд идентичных белковых молекул. Другие представляют собой рибонуклеопротеиновые или дезоксирибонуклеопротеиновые комплексы, содержащие ряд различных белков и исключительно большее количество молекул нуклеиновых кислот. [ нужна ссылка ] В настоящее время в Банке данных белков RCSB (PDB) можно найти более 2000 RNP. [23] Кроме того, база данных интерфейса белок-РНК (PRIDB) содержит коллекцию информации о интерфейсах РНК-белок, основанную на данных, взятых из PDB. [24] Некоторые общие черты интерфейсов белок-РНК были выведены на основе известных структур. Например, РНП в мяРНП имеют РНК-связывающий мотив в своем РНК-связывающем белке. Остатки ароматических аминокислот в этом мотиве приводят к штабелированию взаимодействий с РНК. Остатки лизина в спиральной части РНК-связывающих белков помогают стабилизировать взаимодействия с нуклеиновыми кислотами. Это связывание нуклеиновой кислоты усиливается электростатическим притяжением между положительными боковыми цепями лизина и отрицательными цепями нуклеиновой кислоты фосфатными . Кроме того, можно моделировать RNP вычислительным путем. [25] Хотя вычислительные методы определения структур РНП менее точны, чем экспериментальные методы, они предоставляют грубую модель структуры, которая позволяет предсказать идентичность значимых аминокислот и нуклеотидных остатков. Такая информация помогает понять общую функцию RNP.

Продолжительность: 12 секунд.
Клетка, инфицированная вирусом гриппа А. вирусных рибонуклеопротеиновых частиц Белки , окрашенные в белый цвет, захватывают активный транспорт через эндосомы и перемещаются внутри клетки быстрее, чем путем простой диффузии . [26]

«РНП» также может относиться к частицам рибонуклеопротеина . Частицы рибонуклеопротеина представляют собой отдельные внутриклеточные очаги посттранскрипционной регуляции . Эти частицы играют важную роль в вируса гриппа репликации А. [27] Геном вируса гриппа состоит из восьми рибонуклеопротеиновых частиц, образованных комплексом РНК с отрицательным смыслом, связанным с вирусным нуклеопротеином. Каждый РНП несет в себе комплекс РНК-полимеразы . Когда нуклеопротеин связывается с вирусной РНК , он способен обнажить нуклеотидные основания, которые позволяют вирусной полимеразе транскрибировать РНК. На этом этапе, как только вирус проникнет в клетку-хозяина, он будет готов начать процесс репликации.

Антитела к РНП

[ редактировать ]

Антитела против РНП представляют собой аутоантитела, связанные со смешанным заболеванием соединительной ткани , и также обнаруживаются почти у 40% пациентов с красной волчанкой . тесно связаны два типа антител против РНП С синдромом Шегрена : SS-A (Ro) и SS-B (La). Аутоантитела против мяРНП называются анти-Смит-антителами и специфичны для СКВ. Наличие значительного уровня анти-U1-RNP также служит возможным индикатором MCTD при обнаружении в сочетании с несколькими другими факторами. [28]

Рибонуклеопротеины играют защитную роль. мРНК никогда не встречаются в клетке в виде свободных молекул РНК. Они всегда связаны с рибонуклеопротеинами и функционируют как рибонуклеопротеиновые комплексы. [14]

Точно так же геномы РНК-вирусов с отрицательной цепью никогда не существуют в виде свободной молекулы РНК. Рибонуклеопротеины защищают свои геномы от РНКазы . [29] Нуклеопротеины часто являются основными антигенами вирусов, поскольку они имеют штаммоспецифические и группоспецифические антигенные детерминанты .

См. также

[ редактировать ]
  1. ^ Нуклеопротеины Национальной медицинской библиотеки США в медицинских предметных рубриках (MeSH).
  2. ^ Перейти обратно: а б Грэм К. Хантер Г.К. (2000): Жизненные силы. Открытие молекулярной основы жизни. Академическое издательство, Лондон, 2000 г., ISBN   0-12-361811-8 .
  3. ^ Нельсон Д.Л., Кокс М.М. (2013): Lehninger Biochemie. Спрингер, ISBN   978-3-540-68637-8 .
  4. ^ Цлил, Шелли; Киндт, Джеймс Т.; Гелбарт, Уильям М.; Бен-Шауль, Авиноам (март 2003 г.). «Силы и давления при упаковке ДНК и высвобождении из вирусных капсидов» . Биофизический журнал . 84 (3): 1616–1627. Бибкод : 2003BpJ....84.1616T . дои : 10.1016/s0006-3495(03)74971-6 . ПМК   1302732 . ПМИД   12609865 .
  5. ^ Пурохит, Прашант К.; Инамдар, Мандар М.; Грейсон, Пол Д.; Сквайрс, Тодд М.; Кондев, Жане; Филлипс, Роб (2005). «Силы во время упаковки и выброса ДНК бактериофага» . Биофизический журнал . 88 (2): 851–866. arXiv : q-bio/0406022 . Бибкод : 2005BpJ....88..851P . дои : 10.1529/biophysj.104.047134 . ПМК   1305160 . ПМИД   15556983 .
  6. ^ Нг, Энди Ка-Люнг; Ван, Цзя-Хуай; Шоу, Панг-Чуй (27 мая 2009 г.). «Анализ структуры и последовательности нуклеопротеина вируса гриппа А». Наука в Китае. Серия C: Науки о жизни . 52 (5): 439–449. дои : 10.1007/s11427-009-0064-x . ISSN   1006-9305 . ПМИД   19471866 . S2CID   610062 .
  7. ^ Альбертини, Орели А.В.; Вернимонт, Эми К.; Музиол, Тадеуш; Равелли, Раймонд Б.Г.; Клапье, Седрик Р.; Шен, Гай; Вайсенхорн, Винфрид; Руигрок, Роб WH (21 июля 2006 г.). «Кристаллическая структура комплекса нуклеопротеин-РНК вируса бешенства» . Наука . 313 (5785): 360–363. Бибкод : 2006Sci...313..360A . дои : 10.1126/science.1125280 . ISSN   0036-8075 . ПМИД   16778023 . S2CID   29937744 .
  8. ^ Перейти обратно: а б Ариза, А.; Таннер, С.Дж.; Уолтер, Коннектикут; Дент, КЦ; Шепард, округ Колумбия; Ву, В.; Мэтьюз, СВ; Хискокс, Дж.А.; Грин, Ти Джей (1 июня 2013 г.). «Нуклеокапсидные белковые структуры ортобуньявирусов позволяют лучше понять архитектуру рибонуклеопротеина и полимеризацию РНК» . Исследования нуклеиновых кислот . 41 (11): 5912–5926. дои : 10.1093/нар/gkt268 . ISSN   0305-1048 . ПМЦ   3675483 . ПМИД   23595147 .
  9. ^ Сёртиз, Ребекка; Ариса, Антонио; Панч, Эмма К.; Трин, Чи Х.; Дауэлл, Стюарт Д.; Хьюсон, Роджер; Хискокс, Джулиан А.; Барр, Джон Н.; Эдвардс, Томас А. (01 января 2015 г.). «Кристаллическая структура белка нуклеокапсида вируса Хазара» . BMC Структурная биология . 15:24 . дои : 10.1186/s12900-015-0051-3 . ISSN   1472-6807 . ПМЦ   4696240 . ПМИД   26715309 .
  10. ^ Картер, Стивен Д.; Сёртиз, Ребекка; Уолтер, Шерил Т.; Ариса, Антонио; Бержерон, Эрик; Никол, Стюарт Т.; Хискокс, Джулиан А.; Эдвардс, Томас А.; Барр, Джон Н. (15 октября 2012 г.). «Структура, функция и эволюция нуклеокапсидного белка вируса геморрагической лихорадки Крым-Конго» . Журнал вирусологии . 86 (20): 10914–10923. дои : 10.1128/JVI.01555-12 . ISSN   0022-538X . ПМЦ   3457148 . ПМИД   22875964 .
  11. ^ Ци, Сяосюань; Лань, Шуйюнь; Ван, Вэньцзянь; Шельде, Лиза Маклей; Донг, Хаохао; Уоллат, Грегор Д.; Ли, Хин; Лян, Юин; Донг, Чанцзян (2010). «Связывание кэпа и уклонение от иммунитета, выявленное структурой нуклеопротеина Ласса» . Природа . 468 (7325): 779–783. Бибкод : 2010Natur.468..779Q . дои : 10.1038/nature09605 . ПМК   3057469 . ПМИД   21085117 .
  12. ^ Дезоксирибонуклеопротеины Национальной медицинской библиотеки США в медицинских предметных рубриках (MeSH).
  13. ^ Нельсон Д.Л., Майкл М. Кокс М.М. (2013): Принципы биохимии Ленингера. У. Х. Фриман, ISBN   978-1-4641-0962-1 .
  14. ^ Перейти обратно: а б Лодиш, Харви. Молекулярно-клеточная биология .
  15. ^ Эколс, Харрисон (1990). «Нуклеопротеиновые структуры, инициирующие репликацию ДНК, транскрипцию и сайт-специфическую рекомбинацию» . Журнал биологической химии . 265 (25): 14697–700. дои : 10.1016/S0021-9258(18)77163-9 . ПМИД   2203758 .
  16. ^ Зейтц Э.М., Брокман Дж.П., Сандлер С.Дж., Кларк А.Дж., Ковальчиковски С.К. (1998). «Белок RadA представляет собой архейный гомолог белка RecA, который катализирует обмен цепей ДНК» . Генс Дев . 12 (9): 1248–53. дои : 10.1101/gad.12.9.1248 . ПМК   316774 . ПМИД   9573041 .
  17. ^ Кокс М.М., Гудман М.Ф., Кройцер К.Н., Шерратт Д.Д., Сэндлер С.Дж., Марианс К.Дж. (2000). «Важность ремонта остановившихся вилок репликации». Природа . 404 (6773): 37–41. Бибкод : 2000Natur.404...37C . дои : 10.1038/35003501 . ПМИД   10716434 . S2CID   4427794 .
  18. ^ Крикард Дж.Б., Канецки К., Квон Ю., Сунг П., Грин ЕС (2018). «Спонтанная саморасщепление ДНК-рекомбиназ Rad51 и Dmc1 внутри смешанных рекомбиназных нитей» . Ж. Биол. Хим . 293 (11): 4191–4200. дои : 10.1074/jbc.RA117.001143 . ПМК   5858004 . ПМИД   29382724 .
  19. ^ Мюллер, Мэнди; Хутин, Стефани; Мэриголд, Оливер; Ли, Кэти Х.; Берлингейм, Эл; Глаунсингер, Бритт А. (12 мая 2015 г.). «Рибонуклеопротеиновый комплекс защищает мРНК интерлейкина-6 от разрушения различными герпесвирусными эндонуклеазами» . ПЛОС Патогены . 11 (5): e1004899. дои : 10.1371/journal.ppat.1004899 . ISSN   1553-7366 . ПМЦ   4428876 . ПМИД   25965334 .
  20. ^ Хоган, Дэниел Дж; Риордан, Дэниел П.; Гербер, Андре П; Хершлаг, Даниэль; Браун, Патрик О (07 ноября 2016 г.). «Различные РНК-связывающие белки взаимодействуют с функционально связанными наборами РНК, что указывает на наличие обширной системы регуляции» . ПЛОС Биология . 6 (10): е255. doi : 10.1371/journal.pbio.0060255 . ISSN   1544-9173 . ПМЦ   2573929 . ПМИД   18959479 .
  21. ^ Луконг, Кивен Э.; Чанг, Кай-вэй; Ханджян, Эдуард В.; Ричард, Стефан (1 августа 2008 г.). «РНК-связывающие белки при генетических заболеваниях человека». Тенденции в генетике . 24 (8): 416–425. дои : 10.1016/j.tig.2008.05.004 . ISSN   0168-9525 . ПМИД   18597886 .
  22. ^ «Рибонуклеопротеин» . www.uniprot.org . Проверено 7 ноября 2016 г.
  23. ^ Банк, Данные о белках RCSB. «Банк данных белков RCSB - RCSB PDB» . Архивировано из оригинала 18 апреля 2015 г. Проверено 14 апреля 2018 г. {{cite journal}}: Для цитирования журнала требуется |journal= ( помощь )
  24. ^ Льюис, Бенджамин А.; Валия, Расна Р.; Террибилини, Майкл; Фергюсон, Джефф; Чжэн, Чарльз; Хонавар, Васант; Доббс, Дрена (07 ноября 2016 г.). «PRIDB: база данных интерфейсов белок-РНК» . Исследования нуклеиновых кислот . 39 (Проблема с базой данных): D277–D282. дои : 10.1093/нар/gkq1108 . ISSN   0305-1048 . ПМК   3013700 . ПМИД   21071426 .
  25. ^ Тушинская Ирина; Мательска, Дорота; Магнус, Мартин; Хойновский, Гжегож; Каспржак, Джоанна М.; Козловский, Лукаш П.; Дунин-Горкавич, Станислав; Буйницкий, Януш М. (01 февраля 2014 г.). «Компьютерное моделирование структур белково-РНК комплексов». методы . 65 (3): 310–319. дои : 10.1016/j.ymeth.2013.09.014 . ISSN   1095-9130 . ПМИД   24083976 . S2CID   37061678 .
  26. ^ Момосе, Фумитака, Тецуя, Такаши; Джо, Кавагути, Ацуши; Нагата, Морикава, Юко (22 июня 2011 г.) . PLOS ONE .6 / (6): e21123. Бибкод : ... . doi : journal.pone.0021123 . ISSN   1932-6203 . PMC   31731653 . 621123M   10.1371 2011PLoSO
  27. ^ Боден, Ф; Бах, К; Кьюсак, С; Руигрок, RW (1 июля 1994 г.). «Структура РНП вируса гриппа. I. Нуклеопротеин вируса гриппа плавит вторичную структуру в ручке РНК и подвергает основания воздействию растворителя» . Журнал ЭМБО . 13 (13): 3158–3165. дои : 10.1002/j.1460-2075.1994.tb06614.x . ISSN   0261-4189 . ПМЦ   395207 . ПМИД   8039508 .
  28. ^ «Смешанное заболевание соединительной ткани (MCTD) | Клиника Кливленда» . my.clevelandclinic.org . Проверено 7 ноября 2016 г.
  29. ^ Руигрок, Роб WH; Крепен, Тибо; Колакофски, Дэн (2011). «Нуклеопротеины и нуклеокапсиды РНК-вирусов с отрицательной цепью». Современное мнение в микробиологии . 14 (4): 504–510. дои : 10.1016/j.mib.2011.07.011 . ПМИД   21824806 .
[ редактировать ]
Arc.Ask3.Ru: конец переведенного документа.
Arc.Ask3.Ru
Номер скриншота №: 49ad41df162f36d8137a6c9f55489dd3__1709758500
URL1:https://arc.ask3.ru/arc/aa/49/d3/49ad41df162f36d8137a6c9f55489dd3.html
Заголовок, (Title) документа по адресу, URL1:
Nucleoprotein - Wikipedia
Данный printscreen веб страницы (снимок веб страницы, скриншот веб страницы), визуально-программная копия документа расположенного по адресу URL1 и сохраненная в файл, имеет: квалифицированную, усовершенствованную (подтверждены: метки времени, валидность сертификата), открепленную ЭЦП (приложена к данному файлу), что может быть использовано для подтверждения содержания и факта существования документа в этот момент времени. Права на данный скриншот принадлежат администрации Ask3.ru, использование в качестве доказательства только с письменного разрешения правообладателя скриншота. Администрация Ask3.ru не несет ответственности за информацию размещенную на данном скриншоте. Права на прочие зарегистрированные элементы любого права, изображенные на снимках принадлежат их владельцам. Качество перевода предоставляется как есть. Любые претензии, иски не могут быть предъявлены. Если вы не согласны с любым пунктом перечисленным выше, вы не можете использовать данный сайт и информация размещенную на нем (сайте/странице), немедленно покиньте данный сайт. В случае нарушения любого пункта перечисленного выше, штраф 55! (Пятьдесят пять факториал, Денежную единицу (имеющую самостоятельную стоимость) можете выбрать самостоятельно, выплаичвается товарами в течение 7 дней с момента нарушения.)