Лизиновый рибопереключатель

Лизиновый рибопереключатель
Лизиновый рибопереключатель
	Предсказанная вторичная структура и сохранение последовательности лизина рибопереключателя
Идентификаторы
Символ	Лизин
Рфам	RF00168
Другие данные
РНК Тип	Цис-рег ; рибопереключатель
Домен(ы)	Бактерии
ТАК	ТАК: 0000035
PDB Структуры	ПДБе

Лизиновый рибопереключатель , связывающий метаболиты — это элемент РНК , обнаруженный в некоторых информационных РНК , которые служат точным сенсором аминокислоты лизина . Аллостерическая перестройка структуры мРНК опосредуется связыванием лиганда, что приводит к модуляции экспрессии генов . ^{[ 1 ]} Лизиновые рибопереключатели наиболее распространены у Bacillota и Gammaproteobacteria , где они обнаруживаются выше ряда генов, участвующих в биосинтезе, транспорте и катаболизме лизина. ^{[ 2 ]}^{[ 3 ]}^{[ 4 ]} Лизиновый рибопереключатель также был идентифицирован независимо и назван L-боксом. ^{[ 5 ]}

Лизиновый рибопереключатель контролирует метаболические пути биосинтеза лизина. В частности, метаболический поток цикла трикарбоновых кислот (ТСА) эффективно контролируется рибопереключателем. ^{[ 6 ]} Контроль метаболического потока необходим для развития микроорганизмов в процессе роста клеток, а использование лизинового рибопереключателя в соответствующей бактерии позволяет использовать более эффективные стратегии для осуществления контроля. Он более эффективен по сравнению с различными дорогостоящими и сложными методами, такими как нокаут гена. Используя лизин в качестве внутриклеточного сигнала, рибопереключатель регулирует экспрессию генов в ответ на специфические метаболиты. Лизиновый рибопереключатель был впервые исследован у Bacilus subtilis , расположенный в 5'UTR гена lysC, кодирующего аспарткиназу. С тех пор он был обнаружен в E.coli (ECRS) со способностью ингибировать трансляцию apsrtkinase III в E.coli и ускорять распад мРНК. ^{[ 7 ]} Как в E.Coli , так и в Bacilus subtilis лизин-рибопереключатель контролирует выработку цитрат-синтазы, и, следовательно, метаболический поток в цикле ТСА, поскольку снижение активности цитрат-синтазы способствует увеличению выработки лизина. Таким образом, контроль активности цикла ТСА влияет на биосинтез лизина, указывая на более высокий метаболический приток в путь синтеза лизина. ^{[ 7 ]}Он не оказывает ингибирующего действия на транскрипцию, за исключением Bacilus subtilis. Лигандсвязывающий домен рибопереключателя связывается с L-лизином.

Структура

Недавно была определена структура лизинового рибопереключателя. ^{[ 8 ]}^{[ 9 ]} Аминокислота лизин связана в кармане, образованном 5-сторонним соединением. Структура состоит из трехспирального пучка и двухспирального пучка, соединенных пятисторонним соединением. Спирали 1 и 2 уложены коллинеарно, как и спирали 4 и 5.

Трехмерное изображение лизинового рибопереключателя со связанной молекулой лизина, показанное в сферах, заполняющих пространство. ^{[ 8 ]}

См. также

Ссылки

^ Мандал, М; Бозе Б; Баррик Дж.Э.; Винклер туалет; Брейкер Р.Р. (2003). «Рибопереключатели контролируют фундаментальные биохимические пути в Bacillus subtilis и других бактериях» . Клетка . 113 (5): 577–586. дои : 10.1016/S0092-8674(03)00391-X . ПМИД 12787499 . S2CID 8012149 .
^ Сударсан, Н; Викайзер Дж.К.; Накамура С; Эберт М.С.; Брейкер Р.Р. (2003). «Структура мРНК у бактерий, которая контролирует экспрессию генов путем связывания лизина» . Генс Дев . 17 (21): 2688–2697. дои : 10.1101/gad.1140003 . ПМК 280618 . ПМИД 14597663 .
^ Родионов Д.А.; Витрещак АГ; Миронов А.А.; Гельфанд М.С. (2003). «Регуляция биосинтеза лизина и транспортных генов у бактерий: еще один рибопереключатель РНК?» . Нуклеиновые кислоты Рез . 31 (23): 6748–6757. дои : 10.1093/нар/gkg900 . ПМК 290268 . ПМИД 14627808 .
^ Мукерджи, С; Бараш Д; Сенгупта С (2017). «Сравнительная геномика и филогеномный анализ распределения рибопереключателей лизина у бактерий» . ПЛОС ОДИН . 12 (9): e0184314. Бибкод : 2017PLoSO..1284314M . дои : 10.1371/journal.pone.0184314 . ПМЦ 5584792 . ПМИД 28873470 .
^ Гранди, Ф.Дж.; Леман СК; Хенкин Т.М. (2003). «Регулон L-бокса: распознавание лизина лидерными РНК бактериальных генов биосинтеза лизина» . Proc Natl Acad Sci США . 100 (21): 12057–12062. Бибкод : 2003PNAS..10012057G . дои : 10.1073/pnas.2133705100 . ПМК 218712 . ПМИД 14523230 .
^ Сударсан, Нарасимхан; Викайзер, Дж. Кеннет; Накамура, Синго; Эберт, Маргарет С.; Брейкер, Рональд Р. (1 ноября 2003 г.). «Структура мРНК у бактерий, которая контролирует экспрессию генов путем связывания лизина» . Гены и развитие . 17 (21): 2688–2697. дои : 10.1101/gad.1140003 . ISSN 0890-9369 . ПМК 280618 . ПМИД 14597663 .
^ Перейти обратно: ^а ^б Чжоу, Ли-Банг; Цзэн, Ань-Пин (19 июня 2015 г.). «Исследование лизинового рибопереключателя для контроля метаболического потока и улучшения синтеза l-лизина в Corynebacterium Glutamicum» . ACS Синтетическая биология . 4 (6): 729–734. дои : 10.1021/sb500332c . ISSN 2161-5063 . ПМИД 25575181 .
^ Перейти обратно: ^а ^б Серганов А, Хуанг Л, Патель DJ (2008). «Структурные данные о связывании аминокислот и контроле генов с помощью лизинового рибопереключателя» . Природа . 455 (7217): 1263–1267. Бибкод : 2008Natur.455.1263S . дои : 10.1038/nature07326 . ПМЦ 3726722 . ПМИД 18784651 .
^ Гарст А.Д., Эру А., Рэмбо Р.П., Бэти Р.Т. (август 2008 г.). «Кристаллическая структура регуляторного элемента мРНК лизинового рибопереключателя» . Журнал биологической химии . 283 (33): 22347–22351. дои : 10.1074/jbc.C800120200 . ПМК 2504901 . ПМИД 18593706 .

Внешние ссылки

Эта по молекулярной или клеточной биологии статья незавершена . Вы можете помочь Википедии, расширив ее .

[1] Мандал, М; Бозе Б; Баррик Дж.Э.; Винклер туалет; Брейкер Р.Р. (2003). «Рибопереключатели контролируют фундаментальные биохимические пути в Bacillus subtilis и других бактериях» . Клетка . 113 (5): 577–586. дои : 10.1016/S0092-8674(03)00391-X . ПМИД 12787499 . S2CID 8012149 .

[2] Сударсан, Н; Викайзер Дж.К.; Накамура С; Эберт М.С.; Брейкер Р.Р. (2003). «Структура мРНК у бактерий, которая контролирует экспрессию генов путем связывания лизина» . Генс Дев . 17 (21): 2688–2697. дои : 10.1101/gad.1140003 . ПМК 280618 . ПМИД 14597663 .

[3] Родионов Д.А.; Витрещак АГ; Миронов А.А.; Гельфанд М.С. (2003). «Регуляция биосинтеза лизина и транспортных генов у бактерий: еще один рибопереключатель РНК?» . Нуклеиновые кислоты Рез . 31 (23): 6748–6757. дои : 10.1093/нар/gkg900 . ПМК 290268 . ПМИД 14627808 .

[4] Мукерджи, С; Бараш Д; Сенгупта С (2017). «Сравнительная геномика и филогеномный анализ распределения рибопереключателей лизина у бактерий» . ПЛОС ОДИН . 12 (9): e0184314. Бибкод : 2017PLoSO..1284314M . дои : 10.1371/journal.pone.0184314 . ПМЦ 5584792 . ПМИД 28873470 .

[5] Гранди, Ф.Дж.; Леман СК; Хенкин Т.М. (2003). «Регулон L-бокса: распознавание лизина лидерными РНК бактериальных генов биосинтеза лизина» . Proc Natl Acad Sci США . 100 (21): 12057–12062. Бибкод : 2003PNAS..10012057G . дои : 10.1073/pnas.2133705100 . ПМК 218712 . ПМИД 14523230 .

[:0-6] Сударсан, Нарасимхан; Викайзер, Дж. Кеннет; Накамура, Синго; Эберт, Маргарет С.; Брейкер, Рональд Р. (1 ноября 2003 г.). «Структура мРНК у бактерий, которая контролирует экспрессию генов путем связывания лизина» . Гены и развитие . 17 (21): 2688–2697. дои : 10.1101/gad.1140003 . ISSN 0890-9369 . ПМК 280618 . ПМИД 14597663 .

[:1-7] Перейти обратно: ^а ^б Чжоу, Ли-Банг; Цзэн, Ань-Пин (19 июня 2015 г.). «Исследование лизинового рибопереключателя для контроля метаболического потока и улучшения синтеза l-лизина в Corynebacterium Glutamicum» . ACS Синтетическая биология . 4 (6): 729–734. дои : 10.1021/sb500332c . ISSN 2161-5063 . ПМИД 25575181 .

[pmid18784651-8] Перейти обратно: ^а ^б Серганов А, Хуанг Л, Патель DJ (2008). «Структурные данные о связывании аминокислот и контроле генов с помощью лизинового рибопереключателя» . Природа . 455 (7217): 1263–1267. Бибкод : 2008Natur.455.1263S . дои : 10.1038/nature07326 . ПМЦ 3726722 . ПМИД 18784651 .

[pmid18593706-9] Гарст А.Д., Эру А., Рэмбо Р.П., Бэти Р.Т. (август 2008 г.). «Кристаллическая структура регуляторного элемента мРНК лизинового рибопереключателя» . Журнал биологической химии . 283 (33): 22347–22351. дои : 10.1074/jbc.C800120200 . ПМК 2504901 . ПМИД 18593706 .

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]

[ 6 ]

[ 7 ]

[ 8 ]

[ 9 ]