МЕРТВАЯ коробка
| Бокс-геликаза DEAD/DEAH | |||
|---|---|---|---|
 | |||
| Идентификаторы | |||
| Символ | МЕРТВЫЙ | ||
| Пфам | PF00270 | ||
| Пфам Клан | CL0023 | ||
| ИнтерПро | ИПР011545 | ||
| PROSITE | PDOC00039 | ||
| ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ 2 | 1ква / ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ / СУПФАМ | ||
| CDD | cd00268 | ||
| |||
Белки DEAD-бокса участвуют в ряде метаболических процессов, которые обычно включают РНК , но в некоторых случаях и другие нуклеиновые кислоты . [ 2 ] Они высококонсервативны в девяти мотивах и могут быть обнаружены у большинства прокариот и эукариот , но не у всех. Многие организмы, включая человека, содержат хеликазы DEAD-box (SF2) , которые участвуют в метаболизме РНК . [ 3 ]
Семейство коробок DEAD
[ редактировать ]Белки DEAD-бокса впервые привлекли внимание в конце 1980-х годов в исследовании, в котором изучалась группа сайтов связывания NTP , последовательность которых была аналогична последовательности РНК-хеликазы eIF4A. [ 4 ] Результаты исследования показали, что эти белки (p68, SrmB, MSS116, vasa, PL10, eIF4A млекопитающих, eIF4A дрожжей), участвующие в метаболизме РНК, имеют несколько общих элементов. [ 5 ] Было обнаружено девять общих последовательностей, консервативных среди изученных видов, что является важным критерием семейства DEAD box. [ 5 ]
Девять консервативных мотивов от N-конца до C-конца названы следующим образом: Q-мотив, мотив 1, мотив 1a, мотив 1b, мотив II, мотив III, мотив IV, мотив V и мотив VI, как показано. на рисунке. Мотив II также известен как мотив Уокера B и содержит аминокислотную последовательность DEAD (asp-glu-ala-asp), которая дала этому семейству белков название «DEAD box». [ 5 ] Мотив 1, мотив II, мотив Q и мотив VI необходимы для связывания и гидролиза АТФ, тогда как мотивы 1a, 1b, III, IV и V могут участвовать во внутримолекулярных перегруппировках и взаимодействии РНК. [ 6 ]
Родственные семьи
[ редактировать ] | В этом разделе отсутствует информация о сравнении структуры мотивов. ( октябрь 2021 г. ) |
Семейства DEAH и SKI2 содержат белки, которые, как было установлено, связаны с семейством DEAD-боксов. [ 7 ] [ 8 ] [ 9 ] У этих двух родственников есть несколько особенно уникальных мотивов. [ который? ] которые сохраняются в их собственной семье. [ 10 ]
Семейства DEAD box, DEAH и SKI2 вместе называются белками DExD/H . [ 10 ] Считается, что каждое семейство играет специфическую роль в метаболизме РНК, например, активность белков DEAD-бокса и DEAH-бокса NTPase стимулируется РНК, но белки DEAD-бокса используют АТФ, а DEAH - нет. [ 6 ]
Биологические функции
[ редактировать ]Белки DEAD-бокса считаются РНК-хеликазами, и было обнаружено, что многие из них необходимы в клеточных процессах, таких как РНК метаболизм , включая ядерную транскрипцию , сплайсинг пре-мРНК , рибосом биогенез , нуклеоцитоплазматический транспорт, трансляцию, распад РНК и органеллярную экспрессию генов. [ 10 ] [ 11 ] [ 12 ]
Сплайсинг пре-мРНК
[ редактировать ]Сплайсинг пре-мРНК требует перестройки пяти крупных комплексов РНП, которые представляют собой мяРНП U1, U2, U4, U5 и U6. Белки DEAD-бокса представляют собой хеликазы, которые осуществляют раскручивание энергозависимым способом и способны выполнять эти перегруппировки мяРНП быстро и эффективно. [ 13 ] В дрожжевой системе есть три белка DEAD-бокса: Sub2, Prp28 и Prp5, которые, как было доказано, необходимы для сплайсинга in vivo. [ 13 ] Было показано, что Prp5 способствует конформационной перестройке мяРНК U2, что делает последовательность распознавания точки ветвления U2 доступной для связывания последовательности точки ветвления. [ 14 ] Prp28 может играть роль в распознавании 5'-сайта сплайсинга и не проявляет РНК-хеликазной активности, что позволяет предположить, что для активации Prp28 должны присутствовать другие факторы. [ 15 ] Также было обнаружено, что белки DExD/H являются необходимыми компонентами сплайсинга пре-мРНК, в частности белки DEAH, Prp2, Prp16, Prp22, Prp43 и Brr213. [ 16 ] Как показано на рисунке, белки DEAD-бокса необходимы на начальных этапах формирования сплайсосом, тогда как белки DEAH-бокса косвенно необходимы для переэтерификации , высвобождения мРНК и рециркуляции сплайсосомного комплекса 9 .
Инициирование перевода
[ редактировать ]был Фактор инициации трансляции eIF4A первым белком DEAD-бокса, обладающим РНК-зависимой АТФазной активностью. Было высказано предположение, что этот обильный белок помогает раскручивать вторичную структуру в 5'-нетранслируемой области. [ 17 ] Это может ингибировать процесс сканирования малой рибосомальной субъединицы, если ее не раскрутить. [ 17 ] Ded1 — еще один белок DEAD-бокса, который также необходим для инициации трансляции, но его точная роль в этом процессе все еще неясна. [ 18 ] Vasa , белок DEAD-бокса, тесно связанный с Ded1, играет роль в инициации трансляции, взаимодействуя с эукариотическим фактором инициации 2 ( eIF2 ). [ 19 ]
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Джонсон, скорая помощь; Маккей, Д.Б. (1999). «Кристаллографическая структура аминоконцевого домена дрожжевого фактора инициации 4А, типичной РНК-хеликазы DEAD-бокса» . РНК . 5 (12): 1526–1534. дои : 10.1017/S1355838299991410 . ПМЦ 1369875 . ПМИД 10606264 .
- ^ Такаши Кикума; Такахико Уцуги; Коджи Окухара; Фумихиро Фухимори; Ясуфуми Мураками (март 2004 г.). Dbp9p, член семейства белков DEAD Box, проявляет активность геликазы ДНК» . « хим . 279 (20): 20692–20698 doi : 10.1074/ jbc.M400231200 PMID 15028736 .
- ^ Хын Л.Дж., Дель Поэта М. (март 2005 г.). «Открытие МЕРТВОГО ящика: ключ к вирулентности криптококка?» . Дж. Клин. Инвестируйте . 115 (3): 593–5. дои : 10.1172/JCI24508 . ПМК 1052016 . ПМИД 15765144 .
- ^ Горбаленя А.Е., Кунин Е.В., Донченко А.П., Блинов В.М. (июнь 1989 г.). «Два родственных суперсемейства предполагаемых геликаз, участвующих в репликации, рекомбинации, репарации и экспрессии геномов ДНК и РНК» . Нуклеиновые кислоты Рез . 17 (12): 4713–30. дои : 10.1093/нар/17.12.4713 . ПМК 318027 . ПМИД 2546125 .
- ^ Jump up to: а б с Линдер, П.; Ласко, П.Ф.; Эшбернер, М.; Лерой, П.; Нильсен, П.Дж.; Ниши, К.; Шниер, Дж.; Слонимский, П.П. (1989). «Рождение МЕРТВОЙ коробки». Природа . 337 (6203): 121–122. Бибкод : 1989Natur.337..121L . дои : 10.1038/337121a0 . ПМИД 2563148 . S2CID 13529955 .
- ^ Jump up to: а б Таннер Н.К., Корден О., Банрокес Дж., Дор М., Линдер П. (январь 2003 г.). «Мотив Q: недавно идентифицированный мотив в хеликазах DEAD-бокса может регулировать связывание и гидролиз АТФ» . Мол. Клетка . 11 (1): 127–38. дои : 10.1016/S1097-2765(03)00006-6 . ПМИД 12535527 .
- ^ Танака Н., Швер Б. (июль 2005 г.). «Характеристика NTPase, РНК-связывающей и РНК-хеликазной активности фактора сплайсинга DEAH-box Prp22». Биохимия . 44 (28): 9795–803. дои : 10.1021/bi050407m . ПМИД 16008364 .
- ^ Сюй Дж, Ву Х, Чжан С, Цао Ю, Ван Л, Цзэн Л, Е Х, Ву Ц, Дай Дж, Се Ю, Мао Ю (2002). «Идентификация нового человеческого гена DDX40, нового члена семейства белков DEAH-бокса» . Дж. Хум. Жене . 47 (12): 681–3. дои : 10.1007/s100380200104 . ПМИД 12522690 .
- ^ Ван Л., Льюис М.С., Джонсон А.В. (август 2005 г.). «Доменные взаимодействия внутри комплекса Ski2/3/8 и между комплексом Ski и Ski7p» . РНК . 11 (8): 1291–302. дои : 10.1261/rna.2060405 . ПМК 1370812 . ПМИД 16043509 .
- ^ Jump up to: а б с де ла Крус Дж., Кресслер Д., Линдер П. (май 1999 г.). «Раскручивание РНК в Saccharomyces cerevisiae: белки DEAD-box и родственные семейства». Тенденции биохимии. Наука . 24 (5): 192–8. дои : 10.1016/S0968-0004(99)01376-6 . ПМИД 10322435 .
- ^ Обур С., Крейс М., Лечарни А. (январь 1999 г.). «Семейство РНК-хеликаз DEAD-бокса у Arabidopsis thaliana» . Нуклеиновые кислоты Рез . 27 (2): 628–36. дои : 10.1093/нар/27.2.628 . ПМК 148225 . ПМИД 9862990 .
- ^ Стейли Дж. П., Гатри С. (февраль 1998 г.). «Механические устройства сплайсосомы: моторчики, часы, пружины и прочее» . Клетка . 92 (3): 315–26. дои : 10.1016/S0092-8674(00)80925-3 . ПМИД 9476892 . S2CID 6208113 .
- ^ Jump up to: а б Линдер П. (2006). «Белки мертвого ящика: семейное дело — активные и пассивные игроки в ремоделировании РНП» . Нуклеиновые кислоты Рез . 34 (15): 4168–80. дои : 10.1093/нар/gkl468 . ПМК 1616962 . ПМИД 16936318 .
- ^ Гетти А, Компания М, Абельсон Дж (апрель 1995 г.). «Специфичность связывания Prp24 с РНК: роль Prp24 в динамическом взаимодействии мяРНК U4 и U6» . РНК . 1 (2): 132–45. ПМК 1369067 . ПМИД 7585243 .
- ^ Штраус Э.Дж., Гатри С. (август 1994 г.). «PRP28, белок «DEAD-box», необходим для первого этапа сплайсинга мРНК in vitro» . Нуклеиновые кислоты Рез . 22 (15): 3187–93. дои : 10.1093/нар/22.15.3187 . ПМК 310295 . ПМИД 7520570 .
- ^ Сильверман Э., Эдвальдс-Гилберт Дж., Лин Р.Дж. (июль 2003 г.). «Белки DExD/H-box и их партнеры: помогают РНК-хеликазам раскручиваться». Джин . 312 : 1–16. дои : 10.1016/S0378-1119(03)00626-7 . ПМИД 12909336 .
- ^ Jump up to: а б Зоненберг Н. (1988). Кэп-связывающие белки эукариотической информационной РНК: функции в инициации и контроле трансляции . Прогресс в исследованиях нуклеиновых кислот и молекулярной биологии. Том. 35. стр. 173–207. дои : 10.1016/S0079-6603(08)60614-5 . ISBN 978-0-12-540035-0 . ПМИД 3065823 .
- ^ Бертло К., Малдун М., Райкович Л., Хьюз Дж., Маккарти Дж. Э. (февраль 2004 г.). «Динамика и процессивность сканирования 40S рибосомы на мРНК у дрожжей» . Мол. Микробиол . 51 (4): 987–1001. дои : 10.1046/j.1365-2958.2003.03898.x . ПМИД 14763975 .
- ^ Каррера П., Джонстон О., Накамура А., Казанова Дж., Джекле Х., Ласко П. (январь 2000 г.). «VASA опосредует трансляцию посредством взаимодействия с гомологом yIF2 дрозофилы». Мол. Клетка . 5 (1): 181–7. дои : 10.1016/S1097-2765(00)80414-1 . HDL : 11858/00-001M-0000-0012-F80E-6 . ПМИД 10678180 .