Суп35п
 | Эта статья нуждается в дополнительных цитатах для проверки . ( декабрь 2009 г. ) |
| ГТФ-связывающая субъединица фактора высвобождения пептидной цепи эукариот | |||
|---|---|---|---|
| Идентификаторы | |||
| Организм | |||
| Символ | Sus35 | ||
| Входить | 851752 | ||
| Гомологи | 68226 | ||
| RefSeq (мРНК) | НМ_001180479.3 | ||
| RefSeq (защита) | НП_010457.3 | ||
| ЮниПрот | P05453 | ||
| Другие данные | |||
| хромосома | IV: 0,81 - 0,81 Мб | ||
| |||
Sup35p представляет собой Saccharomyces cerevisiae ( дрожжи ) эукариотический трансляции фактор высвобождения . Более конкретно, это дрожжевой эукариотический фактор высвобождения 3 (eRF3), который образует комплекс терминации трансляции с eRF1 ( Sup45p у дрожжей). Этот комплекс распознает и катализирует высвобождение образующейся полипептидной цепи, когда рибосома встречает стоп-кодон . В то время как eRF1 распознает стоп-кодоны, eRF3 облегчает высвобождение полипептидной цепи посредством гидролиза GTP.
Частичная потеря функции приводит к нонсенс-супрессии, при которой стоп-кодоны игнорируются, а белки аномально синтезируются с удлинением карбоксильных концов. Полная потеря функции фатальна.
История
[ редактировать ]показал, что Sup35p распространяется в прионной В 1994 году Рид Викнер форме . По этой причине это интенсивно изучаемый белок. Когда дрожжевые клетки содержат Sup35p в прионном состоянии, результирующий фенотип известен как [PSI+]. В клетках [PSI+] Sup35p существует в амилоидном состоянии, которое может размножаться и передаваться дочерним клеткам. Это приводит к образованию менее растворимого и функционального белка и, следовательно, к увеличению скорости подавления нонсенса (трансляционного считывания стоп-кодонов).
Было показано, что сверхэкспрессия гена индуцирует конформацию [Psi+].
Эволюционная емкость
[ редактировать ]В нескольких журнальных статьях высказывается предположение, что способность взаимного преобразования между состояниями [PSI+] и [psi-](без прионов) обеспечивает эволюционное преимущество, но это остается областью многочисленных дискуссий.
Сьюзан Линдквист показала, что изогенные популяции дрожжей могут выражать разные фенотипы в зависимости от того, имеют ли они прионную форму Sup35p или неприонную форму. Она провела эксперимент, в котором семь штаммов дрожжей с разным генетическим происхождением выращивались в различных стрессовых условиях с соответствующими штаммами [PSI+] и [psi-]. [1] В некоторых случаях версия [PSI+] росла быстрее, в других — [psi-] росла быстрее. Она предположила, что [PSI+] может действовать как эволюционный конденсатор , облегчающий адаптацию, высвобождая загадочные генетические вариации в природных популяциях во время стресса. Эта вариация выходит за рамки стоп-кодонов, которые демонстрируют высокую скорость потери кадров у дрожжей. [2] Математические модели предполагают, что [PSI+] мог эволюционировать для этой функции. [3]
Физические характеристики
[ редактировать ]Sup 35 содержит карбоксильную область ( С-конец ), которая отвечает за активность терминации трансляции. Аминоконцевая ( N-концевая ) область белка отвечает за поочередное сворачивание в зависимости от конформации. Средний (m) домен имеет неизвестную функцию. В попытке определить функцию этих областей N и M в эксперименте Сьюзан Линдквист два штамма были созданы для производства версии Sup35p, которая не включает области N и M. [4]
Белок Sup35p состоит из 685 аминокислот. [5] С-конец содержит 5 полных и один неполный повтор последовательности олигопептидного повтора PQGGYQQ-YN. В модифицированных версиях гена было показано, что чем больше повторов этой последовательности присутствует, тем больше белок должен принять подтверждение [Psi +]. Фактически, добавление двух дополнительных повторов (R2) приводит к тому, что преобразование [Psi-] в [Psi+] происходит в 5000 раз быстрее. [4] PMN2, мутантная, доминантная версия гена Sup35p, имеет замену глицина на аспарагиновую кислоту во втором повторе. Результирующий фенотип представляет собой отсутствие способности поддерживать конформацию [Psi+].
N-конец имеет высокое количество глутамина/аспарагина – 43%, в то время как средний дрожжевой белок содержит только 9%. N-конец имеет длину 114 аминокислот и называется прионобразующим доменом (PrD). Чрезмерная экспрессия гена Sup35p может привести к [Psi+].
И N-, и M-концы, и C-конец образуют сайты связывания с Sup45p, всего их два. Кроме того, связываясь с Sup45p, белок [psi+] может вызвать его агрегацию и образование приона. [6]
Адениновый путь
[ редактировать ]способность клетки вырабатывать аденин Фенотипические различия между [psi-] и [psi+] становятся ясными, когда нарушается . Накопление P-рибозиламиноимидазола (AIR) (предшественника аденинового пути у дрожжей) вызывает появление красного пигмента в колонии дрожжей, видимого невооруженным глазом. В изогенных штаммах, у которых нонсенс-мутация находится в середине гена ADE 2 или ADE 1 (ферменты, участвующие в этом пути), штамм [psi-] либо имеет накопление P-рибозиламиноимидазола (AIR), либо P-рибозиламиноимидазолкарбоксилат (CAIR) соответственно. Поскольку CAIR превращается обратно в AIR, если фермент, который катализирует его до следующего предшественника, отсутствует, любая мутация вызовет красный цвет у штамма [psi-]. Штамм [psi+] выглядит белым даже при наличии тех же бессмысленных мутаций. Таким образом, предполагается, что eRF3 [psi+] нефункционален. [7]
Это явление связано с тем, что eRF3 в [пси-] способен эффективно отключать рибосому, поэтому фермент не может быть должным образом синтезирован. Однако в штамме [psi+] фермент способен синтезироваться в достаточной степени, чтобы этот путь по-прежнему успешно производил аденин.
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Истинный Х.Л., Линдквист С.Л. (сентябрь 2000 г.). «Дрожжевой прион обеспечивает механизм генетической изменчивости и фенотипического разнообразия». Природа . 407 (6803): 477–83. Бибкод : 2000Natur.407..477T . дои : 10.1038/35035005 . ПМИД 11028992 . S2CID 4411231 .
- ^ Джакомелли М., Хэнкок А.С., Масел Дж. (2007). «Преобразование 3'-UTR в кодирующие области» . Молекулярная биология и эволюция . 24 (2): 457–464. дои : 10.1093/molbev/msl172 . ПМК 1808353 . ПМИД 17099057 .
- ^ Мазель Дж., Бергман А. (2003). «Эволюция свойств эволюционируемости дрожжевого приона [PSI +]». Эволюция . 57 (7): 1498–1512. дои : 10.1111/j.0014-3820.2003.tb00358.x . ПМИД 12940355 . S2CID 30954684 .
- ^ Jump up to: а б Пархэм С.Н., Ресенде К.Г., Туите М.Ф. (май 2001 г.). «Олигопептидные повторы в дрожжевом белке Sup35p стабилизируют межмолекулярные прионные взаимодействия» . Журнал ЭМБО . 20 (9): 2111–9. дои : 10.1093/emboj/20.9.2111 . ПМЦ 125439 . ПМИД 11331577 .
- ^ «Sup35p [Saccharomyces cerevisiae]» . Национальный центр биотехнологической информации, Национальная медицинская библиотека США.
- ^ Паушкин С.В., Кушниров В.В., Смирнов В.Н., Тер-Аванесян М.Д. (май 1997 г.). «Взаимодействие между факторами высвобождения полипептидной цепи Sup45p (eRF1) и Sup35p (eRF3) дрожжей: значение для прион-зависимой регуляции» . Молекулярная и клеточная биология . 17 (5): 2798–805. дои : 10.1128/mcb.17.5.2798 . ПМК 232131 . ПМИД 9111351 .
- ^ Монтелоне, BA (24 декабря 2009 г.). «Часто задаваемые вопросы — штаммы дрожжей» . Физический факультет Университета штата Канзас.