Y РНК

Y РНК
Y РНК
	Предсказанная вторичная структура и консервативность последовательности Y_RNA
Идентификаторы
Символ	Y_РНК
Альт. Символы	Y1; Y3; Y4; Y5
Рфам	RF00019
Другие данные
РНК Тип	Ген
Домен(ы)	Эукариоты
ТАК	ТАК: 0000405
PDB Структуры	ПДБе

Y-РНК представляют собой малые некодирующие РНК . Они являются компонентами рибонуклеопротеиновой частицы Ro60. ^[1] который является мишенью аутоиммунных антител у больных системной красной волчанкой . ^[2] Сообщается также, что они необходимы для репликации ДНК посредством взаимодействия с хроматином и белками инициации . ^[3]^[4] Однако эмбриональные стволовые клетки мыши, лишенные Y-РНК, жизнеспособны и имеют нормальный клеточный цикл. ^[5]

Структура

концами РНК Предполагается, что эти малые РНК сворачиваются в консервативный стебель, образованный 3'- и 5'- и характеризующийся одним выпуклым цитозином , что является известным требованием для связывания Ro. ^[6]^[7]^[8]

Функция

В литературе описаны две функции Y-РНК: как репрессор Ro60 и как фактор инициации репликации ДНК . Мутантные человеческие Y-РНК, у которых отсутствует консервативный сайт связывания для белка Ro60, все еще поддерживают репликацию ДНК. ^[3] указывая на то, что связывание с белком Ro и содействие репликации ДНК являются двумя отдельными функциями Y-РНК. Хотя малые РНК, полученные из Y-РНК, по размеру аналогичны микроРНК, было показано, что эти фрагменты Y-РНК не участвуют в пути микроРНК. ^[9]

Белок аутоантигена Ro (белый) связывает конец двухцепочечной Y-РНК (красный) и одноцепочечной РНК (синий). ( ПРД : 1YVP ). ^[6]

Ингибирование Ro60

В свободном состоянии Ro связывается с различными неправильно свернутыми РНК, включая неправильно свернутые 5S рРНК, и, как полагают, действует как своего рода механизм контроля качества. ^[10] Кристаллические структуры Ro в комплексе либо с Y-РНК, либо с другой РНК показали, что Ro связывает одноцепочечные 3'- концы РНК относительно неспецифично, тогда как Y-РНК специфически связывается во втором сайте, который регулирует доступ других РНК. ^[6] Также было показано, что у Deinococcus свободный Ro участвует в созревании 23S рРНК . ^[11] У Deinococcus , мутанты лишенные Y-РНК, жизнеспособны, а Y-РНК оказывается нестабильной, за исключением случаев образования комплекса с Ro. ^[11]

инициация репликации ДНК

Y-РНК человека функционально необходимы для репликации ДНК . ^[3] Эксперименты по биохимическому фракционированию и восстановлению установили функциональную потребность Y-РНК человека для репликации хромосомной ДНК в изолированных позвоночных ядрах клеток in vitro. ^[3] а специфическая деградация Y-РНК человека ингибирует репликацию ДНК in vitro и в интактных клетках in vivo . ^[3] Считается, что функция Y-РНК опосредована взаимодействием с хроматином и белками инициации (включая комплекс распознавания происхождения ). ^[4]

В патологии человека

Y-РНК сверхэкспрессируются в некоторых опухолях человека и необходимы для пролиферации клеток. ^[12] а небольшие продукты распада размером с микроРНК могут быть вовлечены в аутоиммунитет и другие патологические состояния. ^[13] Недавняя работа продемонстрировала, что Y-РНК модифицируются на своем 3'-конце неканонической поли(А)-полимеразой PAPD5, а короткий олиго(А)-хвост, добавленный PAPD5, является маркером процессинга 3'-конца рибонуклеазой PARN/. EXOSC10 или для деградации экзонуклеазой DIS3L. ^[14] Поскольку дефицит PARN вызывает тяжелую форму заболевания костного мозга, врожденный дискератоз, а также фиброз легких, ^[15]^[16] возможно, что дефекты процессинга Y-РНК способствуют тяжелой патологии, наблюдаемой у этих пациентов.

Распространение видов

Предположительные гомологи Y-РНК и Ro-белка обнаружены у эукариот и бактерий . ^[7]^[17]

Люди

У людей есть четыре Y-РНК, называемые hY1, hY3, hY4 и hY5. ^[17] а также большое количество псевдогенов .

К. Элеганс

Caenorhabditis elegans имеет одну, названную CeY РНК, и большое количество sbRNA, которые, как предполагается, также являются гомологами Y РНК. ^[18]^[19]

Д. радиодуранс

Устойчивая к радиации бактерия Deinococcus radiodurans кодирует гомолог Ro, называемый rsr («Ро шестьдесят родственных»), и по крайней мере четыре малых РНК накапливаются в Deinococcus в условиях, когда индуцируется экспрессия rsr ( УФ- облучение); одна из этих РНК, по-видимому, является гомологом Y-РНК. ^[20] У Deinococcus radiodurans Rsr связан через Y-РНК с экзорибонуклеазой ПНПазой и направляет одноцепочечную РНК в полость ПНПазы. РНК Rsr и Y усиливают деградацию структурированных РНК под действием PNPазы. Эта роль может быть сохранена, поскольку Rsr и нкРНК, называемые YrlA и YrlB (подобные Y-РНК), также связаны с PNPase у эволюционно отдаленной бактерии Salmonella Typhimurium . ^[21]

Ссылки

^ Холл А.Е., Тернбулл С., Далмей Т. (апрель 2013 г.). «Y-РНК: последние разработки» . Биомолекулярные концепции . 4 (2): 103–110. дои : 10.1515/bmc-2012-0050 . ПМИД 25436569 . S2CID 12575326 .
^ Лернер М.Р., Бойл Дж.А., Хардин Дж.А., Стейц Дж.А. (январь 1981 г.). «Два новых класса малых рибонуклеопротеинов, обнаруженных с помощью антител, связанных с красной волчанкой». Наука . 211 (4480): 400–402. Бибкод : 1981Sci...211..400L . дои : 10.1126/science.6164096 . ПМИД 6164096 .
^ Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и Христов К.П., Гардинер Т.Дж., Шютс Д., Круде Т. (сентябрь 2006 г.). «Функциональные требования некодирующих Y-РНК для репликации хромосомной ДНК человека» . Молекулярная и клеточная биология . 26 (18): 6993–7004. дои : 10.1128/MCB.01060-06 . ПМЦ 1592862 . ПМИД 16943439 .
^ Jump up to: ^а ^б Чжан А.Т., Лэнгли А.Р., Христов К.П., Хейр Э., Шафи Т., Гардинер Т.Дж., Круд Т. (июнь 2011 г.). «Динамическое взаимодействие Y-РНК с хроматином и белками инициации во время репликации ДНК человека» . Журнал клеточной науки . 124 (Часть 12): 2058–2069. дои : 10.1242/jcs.086561 . ПМК 3104036 . ПМИД 21610089 .
^ Ленг Ю, Сим С, Магидсон В, Волин С.Л. (июль 2020 г.). «Некодирующие Y-РНК регулируют уровни, субклеточное распределение и белковые взаимодействия своего партнера-аутоантигена Ro60» . Исследования нуклеиновых кислот . 48 (12): 6919–6930. дои : 10.1093/nar/gkaa414 . ПМЦ 7337961 . ПМИД 32469055 .
^ Jump up to: ^а ^б ^с Штейн А.Дж., Фукс Г., Фу С., Волин С.Л., Райниш К.М. (май 2005 г.). «Структурные данные о контроле качества РНК: аутоантиген Ro связывает неправильно свернутые РНК через свою центральную полость» . Клетка . 121 (4): 529–539. дои : 10.1016/j.cell.2005.03.009 . ПМЦ 1769319 . ПМИД 15907467 .
^ Jump up to: ^а ^б Теуниссен С.В., Круитхоф М.Дж., Фаррис А.Д., Харли Дж.Б., Венроой В.Дж., Пруейн Г.Дж. (январь 2000 г.). «Консервативные особенности Y-РНК: сравнение экспериментально полученных вторичных структур» . Исследования нуклеиновых кислот . 28 (2): 610–619. дои : 10.1093/нар/28.2.610 . ПМЦ 102524 . ПМИД 10606662 .
^ Грин КД, Лонг К.С., Ши Х, Волин С.Л. (июль 1998 г.). «Связывание аутоантигена Ro 60 кДа с Y-РНК: свидетельства распознавания в основной бороздке консервативной спирали» . РНК . 4 (7): 750–765. дои : 10.1017/S1355838298971667 . ПМЦ 1369656 . ПМИД 9671049 .
^ Николас Ф.Е., Холл А.Е., Чорба Т., Тернбулл С., Далмей Т. (апрель 2012 г.). «Биогенез малых РНК, полученных из Y-РНК, не зависит от пути микроРНК». Письма ФЭБС . 586 (8): 1226–1230. дои : 10.1016/j.febslet.2012.03.026 . ПМИД 22575660 . S2CID 7805517 .
^ Райниш К.М., Волин С.Л. (апрель 2007 г.). «Новые темы контроля качества некодирующих РНК». Современное мнение в области структурной биологии . 17 (2): 209–214. дои : 10.1016/j.sbi.2007.03.012 . ПМИД 17395456 .
^ Jump up to: ^а ^б Чен X, Вюртманн Э.Дж., Ван Батавия Дж., Зыбайлов Б., Уошберн М.П., Волин С.Л. (июнь 2007 г.). «Ортолог функций аутоантигена Ro при созревании 23S рРНК у D. radiodurans» . Гены и развитие . 21 (11): 1328–1339. дои : 10.1101/gad.1548207 . ПМЦ 1877746 . ПМИД 17510283 .
^ Христов К.П., Тривье Э., Круде Т. (март 2008 г.). «Некодирующие человеческие Y-РНК сверхэкспрессируются в опухолях и необходимы для пролиферации клеток» . Британский журнал рака . 98 (5): 981–988. дои : 10.1038/sj.bjc.6604254 . ПМК 2266855 . ПМИД 18283318 .
^ Верхаген А.П., Пруейн Г.Дж. (сентябрь 2011 г.). «Скрывают ли Y-РНК, связанные с Ro RNP, микроРНК? МикроРНК, полученные из Y-РНК, могут участвовать в аутоиммунитете». Биоэссе . 33 (9): 674–682. doi : 10.1002/bies.201100048 . ПМИД 21735459 . S2CID 26501077 .
^ Шукла С., Паркер Р. (октябрь 2017 г.). «PARN модулирует стабильность Y-РНК и формирование ее 3'-конца» . Молекулярная и клеточная биология . 37 (20). дои : 10.1128/MCB.00264-17 . ПМК 5615183 . ПМИД 28760775 .
^ Стюарт Б.Д., Чой Дж., Заиди С., Син С., Холохан Б., Чен Р., Чой М., Дхарвадкар П., Торрес Ф., Жирод К.Э., Вайслер Дж., Фицджеральд Дж., Кершоу С., Клесни-Тейт Дж., Магето Ю., Шэй Дж.В., Джи В., Билгувар К., Мане С., Лифтон Р.П., Гарсия К.К. (май 2015 г.). «Секвенирование экзома связывает мутации PARN и RTEL1 с семейным фиброзом легких и укорочением теломер» . Природная генетика . 47 (5): 512–517. дои : 10.1038/ng.3278 . ПМЦ 4414891 . ПМИД 25848748 .
^ Туммала Х., Уолн А., Коллопи Л., Кардосо С., де ла Фуэнте Дж., Лоусон С., Пауэлл Дж., Купер Н., Фостер А., Мохаммед С., Планнол В., Вуллиами Т., Докал I (май 2015 г.). «Дефицит поли(А)-специфической рибонуклеазы влияет на биологию теломер и вызывает врожденный дискератоз» . Журнал клинических исследований . 125 (5): 2151–2160. дои : 10.1172/JCI78963 . ПМК 4463202 . ПМИД 25893599 .
^ Jump up to: ^а ^б Перро Ж, Перро ЖП, Буар Дж (август 2007 г.). «Ro-ассоциированные Y-РНК у многоклеточных животных: эволюция и диверсификация» . Молекулярная биология и эволюция . 24 (8): 1678–1689. дои : 10.1093/molbev/msm084 . ПМИД 17470436 .
^ Ван Хорн DJ, Айзенберг Д., О'Брайен К.А., Волин С.Л. (май 1995 г.). «Эмбрионы Caenorhabditis elegans содержат только один основной вид Ro RNP» . РНК . 1 (3): 293–303. ПМК 1369082 . ПМИД 7489501 .
^ Бория И, Грубер А.Р., Танцер А., Бернхарт Ш., Лоренц Р., Мюллер М.М., Хофакер И.Л., Штадлер П.Ф. (апрель 2010 г.). «ОбРНК нематод: гомологи Y-РНК позвоночных». Журнал молекулярной эволюции . 70 (4): 346–358. Бибкод : 2010JMolE..70..346B . дои : 10.1007/s00239-010-9332-4 . ПМИД 20349053 . S2CID 876486 .
^ Чен X, Куинн А.М., Волин С.Л. (апрель 2000 г.). «Рибонуклеопротеины Ro способствуют устойчивости Deinococcus radiodurans к ультрафиолетовому облучению» . Гены и развитие . 14 (7): 777–782. дои : 10.1101/gad.14.7.777 . ПМК 316496 . PMID 10766734 .
^ Чен X, Тейлор Д.В., Фаулер CC, Галан Дж.Э., Ван Х.В., Волин С.Л. (март 2013 г.). «Машина деградации РНК, созданная из аутоантигена Ro и некодирующей РНК» . Клетка . 153 (1): 166–177. дои : 10.1016/j.cell.2013.02.037 . ПМЦ 3646564 . ПМИД 23540697 .

Внешние ссылки

Страница Y-РНК в Rfam

[pmid25436569-1] Холл А.Е., Тернбулл С., Далмей Т. (апрель 2013 г.). «Y-РНК: последние разработки» . Биомолекулярные концепции . 4 (2): 103–110. дои : 10.1515/bmc-2012-0050 . ПМИД 25436569 . S2CID 12575326 .

[2] Лернер М.Р., Бойл Дж.А., Хардин Дж.А., Стейц Дж.А. (январь 1981 г.). «Два новых класса малых рибонуклеопротеинов, обнаруженных с помощью антител, связанных с красной волчанкой». Наука . 211 (4480): 400–402. Бибкод : 1981Sci...211..400L . дои : 10.1126/science.6164096 . ПМИД 6164096 .

[pmid16943439-3] Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и Христов К.П., Гардинер Т.Дж., Шютс Д., Круде Т. (сентябрь 2006 г.). «Функциональные требования некодирующих Y-РНК для репликации хромосомной ДНК человека» . Молекулярная и клеточная биология . 26 (18): 6993–7004. дои : 10.1128/MCB.01060-06 . ПМЦ 1592862 . ПМИД 16943439 .

[Zhang_2058–69-4] Jump up to: ^а ^б Чжан А.Т., Лэнгли А.Р., Христов К.П., Хейр Э., Шафи Т., Гардинер Т.Дж., Круд Т. (июнь 2011 г.). «Динамическое взаимодействие Y-РНК с хроматином и белками инициации во время репликации ДНК человека» . Журнал клеточной науки . 124 (Часть 12): 2058–2069. дои : 10.1242/jcs.086561 . ПМК 3104036 . ПМИД 21610089 .

[pmid32469055-5] Ленг Ю, Сим С, Магидсон В, Волин С.Л. (июль 2020 г.). «Некодирующие Y-РНК регулируют уровни, субклеточное распределение и белковые взаимодействия своего партнера-аутоантигена Ro60» . Исследования нуклеиновых кислот . 48 (12): 6919–6930. дои : 10.1093/nar/gkaa414 . ПМЦ 7337961 . ПМИД 32469055 .

[pmid15907467-6] Jump up to: ^а ^б ^с Штейн А.Дж., Фукс Г., Фу С., Волин С.Л., Райниш К.М. (май 2005 г.). «Структурные данные о контроле качества РНК: аутоантиген Ro связывает неправильно свернутые РНК через свою центральную полость» . Клетка . 121 (4): 529–539. дои : 10.1016/j.cell.2005.03.009 . ПМЦ 1769319 . ПМИД 15907467 .

[pmid10606662-7] Jump up to: ^а ^б Теуниссен С.В., Круитхоф М.Дж., Фаррис А.Д., Харли Дж.Б., Венроой В.Дж., Пруейн Г.Дж. (январь 2000 г.). «Консервативные особенности Y-РНК: сравнение экспериментально полученных вторичных структур» . Исследования нуклеиновых кислот . 28 (2): 610–619. дои : 10.1093/нар/28.2.610 . ПМЦ 102524 . ПМИД 10606662 .

[8] Грин КД, Лонг К.С., Ши Х, Волин С.Л. (июль 1998 г.). «Связывание аутоантигена Ro 60 кДа с Y-РНК: свидетельства распознавания в основной бороздке консервативной спирали» . РНК . 4 (7): 750–765. дои : 10.1017/S1355838298971667 . ПМЦ 1369656 . ПМИД 9671049 .

[pmid22575660-9] Николас Ф.Е., Холл А.Е., Чорба Т., Тернбулл С., Далмей Т. (апрель 2012 г.). «Биогенез малых РНК, полученных из Y-РНК, не зависит от пути микроРНК». Письма ФЭБС . 586 (8): 1226–1230. дои : 10.1016/j.febslet.2012.03.026 . ПМИД 22575660 . S2CID 7805517 .

[10] Райниш К.М., Волин С.Л. (апрель 2007 г.). «Новые темы контроля качества некодирующих РНК». Современное мнение в области структурной биологии . 17 (2): 209–214. дои : 10.1016/j.sbi.2007.03.012 . ПМИД 17395456 .

[pmid17510283-11] Jump up to: ^а ^б Чен X, Вюртманн Э.Дж., Ван Батавия Дж., Зыбайлов Б., Уошберн М.П., Волин С.Л. (июнь 2007 г.). «Ортолог функций аутоантигена Ro при созревании 23S рРНК у D. radiodurans» . Гены и развитие . 21 (11): 1328–1339. дои : 10.1101/gad.1548207 . ПМЦ 1877746 . ПМИД 17510283 .

[pmid18283318-12] Христов К.П., Тривье Э., Круде Т. (март 2008 г.). «Некодирующие человеческие Y-РНК сверхэкспрессируются в опухолях и необходимы для пролиферации клеток» . Британский журнал рака . 98 (5): 981–988. дои : 10.1038/sj.bjc.6604254 . ПМК 2266855 . ПМИД 18283318 .

[pmid21735459-13] Верхаген А.П., Пруейн Г.Дж. (сентябрь 2011 г.). «Скрывают ли Y-РНК, связанные с Ro RNP, микроРНК? МикроРНК, полученные из Y-РНК, могут участвовать в аутоиммунитете». Биоэссе . 33 (9): 674–682. doi : 10.1002/bies.201100048 . ПМИД 21735459 . S2CID 26501077 .

[14] Шукла С., Паркер Р. (октябрь 2017 г.). «PARN модулирует стабильность Y-РНК и формирование ее 3'-конца» . Молекулярная и клеточная биология . 37 (20). дои : 10.1128/MCB.00264-17 . ПМК 5615183 . ПМИД 28760775 .

[15] Стюарт Б.Д., Чой Дж., Заиди С., Син С., Холохан Б., Чен Р., Чой М., Дхарвадкар П., Торрес Ф., Жирод К.Э., Вайслер Дж., Фицджеральд Дж., Кершоу С., Клесни-Тейт Дж., Магето Ю., Шэй Дж.В., Джи В., Билгувар К., Мане С., Лифтон Р.П., Гарсия К.К. (май 2015 г.). «Секвенирование экзома связывает мутации PARN и RTEL1 с семейным фиброзом легких и укорочением теломер» . Природная генетика . 47 (5): 512–517. дои : 10.1038/ng.3278 . ПМЦ 4414891 . ПМИД 25848748 .

[16] Туммала Х., Уолн А., Коллопи Л., Кардосо С., де ла Фуэнте Дж., Лоусон С., Пауэлл Дж., Купер Н., Фостер А., Мохаммед С., Планнол В., Вуллиами Т., Докал I (май 2015 г.). «Дефицит поли(А)-специфической рибонуклеазы влияет на биологию теломер и вызывает врожденный дискератоз» . Журнал клинических исследований . 125 (5): 2151–2160. дои : 10.1172/JCI78963 . ПМК 4463202 . ПМИД 25893599 .

[pmid17470436-17] Jump up to: ^а ^б Перро Ж, Перро ЖП, Буар Дж (август 2007 г.). «Ro-ассоциированные Y-РНК у многоклеточных животных: эволюция и диверсификация» . Молекулярная биология и эволюция . 24 (8): 1678–1689. дои : 10.1093/molbev/msm084 . ПМИД 17470436 .

[18] Ван Хорн DJ, Айзенберг Д., О'Брайен К.А., Волин С.Л. (май 1995 г.). «Эмбрионы Caenorhabditis elegans содержат только один основной вид Ro RNP» . РНК . 1 (3): 293–303. ПМК 1369082 . ПМИД 7489501 .

[pmid20349053-19] Бория И, Грубер А.Р., Танцер А., Бернхарт Ш., Лоренц Р., Мюллер М.М., Хофакер И.Л., Штадлер П.Ф. (апрель 2010 г.). «ОбРНК нематод: гомологи Y-РНК позвоночных». Журнал молекулярной эволюции . 70 (4): 346–358. Бибкод : 2010JMolE..70..346B . дои : 10.1007/s00239-010-9332-4 . ПМИД 20349053 . S2CID 876486 .

[20] Чен X, Куинн А.М., Волин С.Л. (апрель 2000 г.). «Рибонуклеопротеины Ro способствуют устойчивости Deinococcus radiodurans к ультрафиолетовому облучению» . Гены и развитие . 14 (7): 777–782. дои : 10.1101/gad.14.7.777 . ПМК 316496 . PMID 10766734 .

[21] Чен X, Тейлор Д.В., Фаулер CC, Галан Дж.Э., Ван Х.В., Волин С.Л. (март 2013 г.). «Машина деградации РНК, созданная из аутоантигена Ro и некодирующей РНК» . Клетка . 153 (1): 166–177. дои : 10.1016/j.cell.2013.02.037 . ПМЦ 3646564 . ПМИД 23540697 .

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

[11]

[12]

[13]

[14]

[15]

[16]

[17]

[18]

[19]

[20]

[21]