Прп8
| Кристаллическая структура Prp8 | |||
|---|---|---|---|
 Кристаллическая структура Prp8 | |||
| Идентификаторы | |||
| Символ | ПРП8 | ||
| Альт. символы | США2, DBF3, ДНК39, РНК8, SLT21 | ||
| ПДБ | 4И43 | ||
| ЮниПрот | P33334 | ||
| |||
Prp8 относится как к белку Prp8, так и к гену Prp8 . Название Prp8 происходит от его участия в п м РНК процессинге - . Белок Prp8 представляет собой крупный, высококонсервативный и уникальный белок, который находится в каталитическом ядре сплайсосомы и , как было обнаружено, играет центральную роль в происходящих там молекулярных перестройках. Белок Prp8 является основным центральным компонентом каталитического ядра сплайсосомы, а сплайсосома отвечает за сплайсинг мРНК -предшественника , которая содержит интроны и экзоны . Неэкспрессированные интроны удаляются сплайсосомным комплексом, чтобы создать более краткий транскрипт мРНК. Сплайсинг — лишь одна из многих различных посттранскрипционных модификаций , которым мРНК должна подвергнуться перед трансляцией. Также предполагалось, что Prp8 является кофактором катализа РНК. [ 1 ]
История
[ редактировать ]Систематическое название белка PRP8 — YHR165C. Белок Prp8 у человека кодируется одним геном с 42 экзонами. Размер Prp8 колеблется от 230 до 280 кДа в зависимости от организма. Последовательность, кодирующая белок Prp8, высококонсервативна у эукариотических организмов, при этом совпадение аминокислотной последовательности между людьми и дрожжами составляет 61%. [ 1 ] Ген Prp8 расположен на хромосоме VIII у дрожжей и на хромосоме 17 у человека.
Роль в сращивании
[ редактировать ]
Сплайсинг пре-мРНК включает две реакции трансэтерификации и атаку гидроксильных групп внутри сплайсосомы. В этих реакциях удаление сплайсосомных интронов катализируется сплайсосомой по тому же механизму, что и интроны группы II . [ 2 ] пять ключевых малых ядерных РНК-белковых комплексов ( мяРНП В этом процессе участвуют ). Все мяРНП вместе вносят около 50 белков в ядро сплайсосомы. [ 2 ] Ген Prp8 кодирует белок, который является центральной частью мяРНП U5 и три-мяРНП U5-U4/U6. Три-мяРНП U5-U4/U6 участвует в комплексе B, прекаталитической сплайсосоме, где мяРНП U5 связывается с экзонами на 5'-конце мРНК перед перемещением в интроны. мяРНП U5 участвует в комплексе C, каталитической сплайсосоме, где мяРНП U5 связывается с экзоном в 3'-сайте сплайсинга и образуется лариатная петля . мяРНП U5 также участвует в Комплексе С*, посткаталитической сплайсосоме, где он остается связанным с лариатом до того, как сплайсированная РНК высвободится и мяРНП будут переработаны.
Распространенными методами исследования структуры и функций Prp8 являются коиммунопреципитация и вестерн -блот -анализ. Структура Prp8 включает мотив узнавания РНК , убиквитин-связывающий домен MPN/JAB вблизи С-конца и сигнал ядерной локализации (NLS), который маркирует белок, подлежащий перемещению в ядро клетки. [ 3 ] Кристаллическая структура белка Prp8 (остатки 885–2413) обнаруживает тесно связанные домены, напоминающие обратную транскриптазу интрона и эндонуклеазу рестрикции типа II. Это означает, что Prp8 может играть аналогичную роль как в создании кДНК, так и в разрезании ДНК во время сплайсинга.
Prp8 также в большей степени участвует в поддержании правильной конформации связанных кофакторов РНК и субстратов реакции сплайсинга. Prp8 вместе с двумя другими белками snRNP U5 помогает активировать сплайсосому и формировать ее каталитический активный центр. Было высказано предположение, что GTP гидролиз приводит к перегруппировке Prp8, которая высвобождает мяРНП U1 и U4 и отвечает за эту активацию каталитического ядра сплайсосомы. [ 4 ] Prp8 выполняет функцию каркаса в сплайсосоме и удерживает многие взаимодействующие субстраты и субъединицы. Он перекрестно сшит как на 3'-, так и на 5'-сайтах сплайсинга мРНК. [ 5 ] Из-за этих структурных элементов было предположено, что Prp8 мог возникнуть из инактивированных ретроэлементов обратных транскриптаз . [ 6 ] при этом мяРНП заменяют каталитические домены предков самосплайсинга. [ 2 ]
Мутация и болезнь
[ редактировать ]Недостатки
[ редактировать ]Мутация Prp8 связана с заболеванием человека пигментным ретинитом, вызывающим потерю зрения, особенно прогрессирующую во взрослом возрасте. Это аутосомно-доминантное заболевание приводит к дегенерации фоторецепторов сетчатки глаза. Это заболевание вызвано мутациями на С-конце. Пигментный ретинит возникает в результате девяти миссенс-мутаций в последнем экзоне зрелой мРНК, приводящих к изменениям в семи высококонсервативных аминокислотах. Исследования на дрожжах показывают, что мутация С-конца влияет на взаимодействие с Brr2p, хеликазой , ответственной за необходимую функцию раскручивания спиралей РНК U1/5'SS и U4/U6.
Фенотипические мутации Prp8 у разных видов
[ редактировать ]Caenorhabditis elegans Prp8 связан с репродукцией и развитием. RNAi , или РНК-интерференция, использовалась для нокаута Prp8. Это привело к высокому уровню стерильности, чистому телу и выступающей вульве - все фенотипические проявления связаны с размножением и развитием. [ 7 ] [ 8 ] Мутация Prp8 мыши привела к пигментному ретиниту (см. выше). [ 9 ] Мутация Prp8 дрожжей приводит к дефекту созревания snRNP U5. [ 10 ] Компонент U5 snRNAP сплайсосомы необходим для связывания с 5'- и 3'-экзонами во время сплайсинга пре-мРНК. Мутации этой субъединицы коррелируют со сниженным или неточным редактированием РНК. В тяжелых случаях мутации Prp8 могут привести к гибели клеток.
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Jump up to: а б Грейнджер Р.Дж., Беггс Дж.Д. (май 2005 г.). «Белок Prp8: в основе сплайсосомы» . РНК . 11 (5): 533–57. дои : 10.1261/rna.2220705 . ПМЦ 1370742 . ПМИД 15840809 .
- ^ Jump up to: а б с Кокс Д.Л., Нельсон М.М. (2008). Ленингерские принципы биохимии (5-е изд.). Нью-Йорк: WH Freeman. стр. 1037–1039 . ISBN 9780716771081 .
- ^ Белларе П., Кутах А.К., Райнс А.К., Гатри С., Сонтхаймер Э.Дж. (февраль 2006 г.). «Связывание убиквитина с помощью варианта домена Jab1/MPN в существенном факторе сплайсинга пре-мРНК Prp8p» . РНК . 12 (2): 292–302. дои : 10.1261/rna.2152306 . ПМК 1370909 . ПМИД 16428608 .
- ^ Штраус, Э.Дж.; Бен-Иегуда, С.; Умен, Дж.Г.; Визнер, С.; Бреннер, Т.Дж. «PRP8 - U4/U6-U5 комплексный компонент snRNP PRP8» . ВикиГены . Совместное издательство . Проверено 2 ноября 2015 г.
- ^ Галей В.П., Обридж С., Ньюман А.Дж., Нагай К. (январь 2013 г.). «Кристаллическая структура Prp8 обнаруживает полость активного центра сплайсосомы» . Природа . 493 (7434): 638–43. Бибкод : 2013Natur.493..638G . дои : 10.1038/nature11843 . ПМЦ 3672837 . ПМИД 23354046 .
- ^ Длакич М., Мушегян А (май 2011 г.). «Prp8, основной белок сплайсосомного каталитического центра, произошел из обратной транскриптазы, кодируемой ретроэлементом» . РНК . 17 (5): 799–808. дои : 10.1261/rna.2396011 . ПМК 3078730 . ПМИД 21441348 .
- ^ Гончи П., Эчеверри К., Огема К., Коулсон А., Джонс С.Дж., Копли Р.Р., Дуперон Дж., Огема Дж., Брем М., Кассин Е., Ханнак Е., Киркхэм М., Пихлер С., Флорс К., Гёссен А., Лейдель С., Аллом А.М. , Мартин С., Озлю Н., Борк П., Хайман А.А. (ноябрь 2000 г.). «Функциональный геномный анализ деления клеток C. elegans с использованием РНКи генов хромосомы III». Природа 408 (6810): 331–6. Бибкод : 2000Nature.408..331G . дои : 10.1038/35042526 . ПМИД 11099034 . S2CID 4364278 .
- ^ Макки А.Б., Макхейл Дж.К., Кин Т.Дж., Тарттелин Э.Э., Голиаф Р., ван Лит-Верхувен Дж.Дж., Гринберг Дж., Рамесар Р.С., Хойнг С.Б., Кремерс Ф.П., Макки Д.А., Бхаттачарья С.С., Берд AC, Маркхэм А.Ф., Инглхерн К.Ф. (июль 2001 г.) ). «Мутации в гене фактора сплайсинга пре-мРНК PRPC8 при аутосомно-доминантном пигментном ретините (RP13)» . Молекулярная генетика человека . 10 (15): 1555–62. дои : 10.1093/hmg/15.10.1555 . ПМИД 11468273 .
- ^ Грациотто Дж.Дж., Фаркас М.Х., Буяковска К., Дерамаудт Б.М., Чжан К., Нандрот Э.Ф., Инглхерн К.Ф., Бхаттачарья С.С., Пирс Э.А. (январь 2011 г.). «Три мышиные модели фактора сплайсинга РНК RP, нацеленные на гены, демонстрируют позднее начало РПЭ и дегенерацию сетчатки» . Исследовательская офтальмология и визуальные науки . 52 (1): 190–8. дои : 10.1167/iovs.10-5194 . ПМЦ 3053274 . ПМИД 20811066 .
- ^ Бун К.Л., Грейнджер Р.Дж., Эхсани П., Баррасс Дж.Д., Аучинникава Т., Инглхерн К.Ф., Беггс Дж.Д. (ноябрь 2007 г.). «Мутации prp8, вызывающие пигментный ретинит человека, приводят к дефекту созревания snRNP U5 у дрожжей» . Структурная и молекулярная биология природы . 14 (11): 1077–83. дои : 10.1038/nsmb1303 . ПМК 2584834 . ПМИД 17934474 .