Глутамин рибопереключатель
| glnA мотив РНК | |
|---|---|
 Консенсусная вторичная РНК glnA структура | |
| Идентификаторы | |
| Символ | glnA РНК |
| Рфам | RF01739 |
| Другие данные | |
| РНК Тип | Цис -регуляторный элемент; рибопереключатель |
| Домен(ы) | цианобактерии |
| ИДТИ | GO:0070406 (связывание глутамина); |
| ТАК | SO:0000035 (рибопереключатель); |
| PDB Структуры | ПДБе |
Глутаминовый рибопереключатель (ранее мотив glnA РНК ) представляет собой консервативную структуру РНК , предсказанную биоинформатикой . [ 1 ] Он присутствует во многих линиях цианобактерий , а также в некоторых фагах , инфицирующих цианобактерии. Он также обнаружен в ДНК , выделенной из некультивируемых бактерий, живущих в океане и предположительно принадлежащих к цианобактериям.
glnA РНК обнаруживаются в предполагаемых 5'-нетранслируемых областях генов , кодирующих несколько классов белков , которые участвуют в азотистом метаболизме . Наиболее известными из этих классов белков являются аммония транспортеры , ферменты глутаминсинтетаза и глутаматсинтаза , а также белок P II , который сам регулирует азотистый обмен. Еще раз подтверждая возможную роль цис-регуляторного элемента в контроле азотистого метаболизма, ген Prochromococcus marinus , спроектированный как PMT1479, был более подавлен, чем другой другой ген в этом организме, когда он рос без достаточного поступления азота . [ 1 ] [ 2 ]
Было показано, что glnA РНК соответствуют глутамин -связывающим рибопереключателям . [ 3 ] т. е. они определяют концентрацию глютамина, чтобы измерить общую доступность азота и соответствующим образом регулировать последующие гены. Первоначальное предположение о функции рибопереключателя было основано на приведенных выше доказательствах того, что glnA РНК являются цис -регуляторными, а также на умеренной структурной сложности трехствольного соединения мотива glnA РНК, которая сравнима со структурами других известных рибопереключателей. Некоторые РНК glnA расположены рядом с другими РНК glnA . Эти «тандемные механизмы» также демонстрируют глициновые рибопереключатели и рибопереключатели TPP , где они позволяют клетке выключать или включать гены при меньшем изменении концентрации лиганда рибопереключателя. Другими словами, кривая отклика рибопереключателя больше напоминает цифровую функцию. [ 4 ] [ 5 ] Однако такого кооперативного связывания не наблюдалось. [ 3 ] Первые доказательства in vivo того, что РНК действуют как рибопереключатели глутамина, показали, что эти рибопереключатели контролируют экспрессию белка IF17, ингибирующего глутаминсинтетазу, в Synechocystis sp. Таким образом, PCC 6803 представляет собой основной элемент контроля активности GS в цианобактериях . [ 6 ]
Возможное структурное сходство наблюдалось между мотивом glnA РНК и мотивом нисходящего пептида . [ 1 ] Наиболее очевидное сходство наблюдается между стеблями, обозначенными «P1» в каждом мотиве, но наблюдались и другие сходства. [ 1 ] Было высказано предположение, что оба мотива представляют собой рибопереключатели, участвующие в азотистом обмене. Тот факт, что РНК обоих мотивов избирательно связывают глутамин, подтверждает эту гипотезу, но подробные структурные данные пока недоступны. Мотив glnA имеет E-петлю. [ 7 ] [ 8 ] внутри него (также называемая модулем выпуклой G).
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Перейти обратно: а б с д Вайнберг З., Ван Дж. Х., Бог Дж. и др. (март 2010 г.). «Сравнительная геномика выявила 104 кандидата в структурированные РНК из бактерий, архей и их метагеномов» . Геном Биол . 11 (3): С31. дои : 10.1186/gb-2010-11-3-r31 . ПМЦ 2864571 . ПМИД 20230605 .
- ^ Толонен А.С., Аах Дж., Линделл Д. и др. (2006). «Глобальная экспрессия генов экотипов прохлорококка в ответ на изменения доступности азота» . Мол. Сист. Биол . 2 (1): 53. дои : 10.1038/msb4100087 . ПМК 1682016 . ПМИД 17016519 .
- ^ Перейти обратно: а б Эймс Т.Д., Брейкер Р.Р. (январь 2011 г.). «Бактериальные аптамеры, избирательно связывающие глутамин» . РНК Биол . 8 (1): 82–89. дои : 10.4161/rna.8.1.13864 . ПМК 3127080 . ПМИД 21282981 .
- ^ Мандал М., Ли М., Баррик Дж.Э. и др. (октябрь 2004 г.). «Глицин-зависимый рибопереключатель, который использует кооперативное связывание для контроля экспрессии генов». Наука . 306 (5694): 275–279. Бибкод : 2004Sci...306..275M . дои : 10.1126/science.1100829 . ПМИД 15472076 .
- ^ Велц Р., Брейкер Р.Р. (апрель 2007 г.). «Характеристики связывания лигандов и контроля генов тандемных рибопереключателей в Bacillus anthracis» . РНК . 13 (4): 573–582. дои : 10.1261/rna.407707 . ПМЦ 1831863 . ПМИД 17307816 .
- ^ Клен С., Болай П., Райт П.Р., Атильо Р.М., Брюэр К.И., Хагеманн М., Брейкер Р.Р., Хесс В.Р. (август 2018 г.). «Глютамин-рибопереключатель является ключевым элементом регуляции глутаминсинтетазы у цианобактерий» . Нуклеиновые кислоты Рез . 46 (19): 10082–10094. дои : 10.1093/nar/gky709 . ПМК 6212724 . ПМИД 30085248 .
- ^ Вестхоф Э (2010). «Удивительный мир бактериальных структурированных РНК» . Геном Биол . 11 (3): 108. doi : 10.1186/gb-2010-11-3-108 . ПМЦ 2864558 . ПМИД 20236470 .
- ^ Ли, Джей Си (2003). Структурные исследования рибосомальных РНК на основе перекрестного анализа сравнительных моделей и трехмерных кристаллических структур (кандидатская диссертация). Техасский университет.