Prp8 - Prp8

Кристаллическая структура Prp8
Снимок экрана 15.11.2015, 5.58.54 PM.png
Кристаллическая структура Prp8
Идентификаторы
СимволEGFR
Альт. символыUSA2, DBF3, DNA39, RNA8, SLT21
PDB4I43
UniProtP33334

Prp8 относится как к Протеин Prp8 и Ген Prp8. Название Prp8 происходит от его участия в пре-мрNA побработка. Белок Prp8 - это большой, высококонсервативный и уникальный белок, который находится в каталитическом ядре сплайсосома и было обнаружено, что он играет центральную роль в происходящих там молекулярных перестройках. Белок Prp8 является основным центральным компонентом каталитического ядра в сплайсосоме, а сплайсосома отвечает за сращивание из предшественник мРНК который содержит интроны и экзоны. Неэкспрессированные интроны удаляются сплайсосомным комплексом для создания более краткого транскрипта мРНК. Сращивание - лишь одно из множества посттранскрипционные модификации эта мРНК должна пройти перед трансляцией. Предполагается также, что Prp8 является кофактором в катализе РНК.[1]

История

Систематическое название белка PRP8 - YHR165C. Белок Prp8 кодируется у человека одним геном с 42 экзонами. Размер Prp8 колеблется от 230 до 280 кДа в зависимости от организма. Последовательность, кодирующая белок Prp8, является высококонсервативной для эукариотических организмов с 61% идентичностью аминокислотной последовательности между людьми и дрожжами.[1] Ген Prp8 расположен на хромосоме VIII дрожжей и хромосоме 17 у человека.

Роль в сварке

Механизм сращивания с Prp8 обозначен черным цветом.

Сплайсинг пре-мРНК включает два переэтерификация реакции и атаки гидроксильных групп внутри сплайсосомы. В этих реакциях удаление сплайсосомного интрона катализируется сплайсосомой с использованием того же механизма, что и Интроны группы II.[2] Существует пять ключевых малых ядерных РНК-белковых комплексов (snRNP ) вовлечены в этот процесс. Все snRNP вместе вносят около 50 белков в сплайсосому ядра.[2] Ген Prp8 кодирует белок, который является центральной частью snRNP U5 и три-snRNP U5-U4 / U6. Три-мяРНП U5-U4 / U6 участвует в комплексе B, докаталитической сплайсосоме, где мяРНП U5 связывается с экзонами на 5 ’конце мРНК перед переходом на интроны. U5 snRNP участвует в комплексе C, каталитической сплайсосоме, где U5 snRNP связывается с экзоном в 3 ’сайте сплайсинга и петля лариат формы. U5 snRNP также участвует в комплексе C *, посткаталитической сплайсосоме, где он остается связанным с лариатом до высвобождения сплайсированной РНК и рециклирования snRNP.

Общие исследовательские методы изучения структуры и функций Prp8 совпадают.иммунопреципитация и Вестерн-блоттинг анализ. В состав Prp8 входит Мотив распознавания РНК, убиквитин-связывающий домен MPN / JAB возле С-конца и сигнал ядерной локализации (NLS), который маркирует белок, который должен быть перемещен в ядро ​​клетки.[3] Кристаллическая структура белка Prp8 (остатки 885–2413) выявляет тесно связанные домены, которые напоминают обратную транскриптазу интрона и эндонуклеазу рестрикции типа II. Это означает, что Prp8 может играть роли, сходные как с созданием кДНК, так и с разрезанием ДНК во время сплайсинга.

Меченая кристаллическая структура Prp8, связанного с Aar2.

Prp8 также больше 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 каталитически активный центр. Было предложено, чтобы GTP гидролиз приводит к перестройке Prp8, которая высвобождает snRNP U1 и U4 и отвечает за эту активацию каталитического ядра сплайсосомы.[4] Prp8 выполняет подобную каркасу функцию в сплайсосоме и удерживает многие взаимодействующие субстраты и субъединицы. Он был поперечно связан как в 3 ’, так и в 5’ сайтах сплайсинга в мРНК.[5] Из-за этих структурных элементов было сделано предположение, что Prp8 мог образоваться из инактивированных ретроэлементы из обратные транскриптазы,[6] с snRNP, заменяющими каталитические домены предков самосплайсинга.[2]

Мутация и болезнь

Недостатки

Мутация Prp8 связана с заболеванием человека Пигментный ретинит вызывая потерю зрения, особенно в зрелом 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-мутации в последнем экзоне зрелой мРНК происходят изменения семи высококонсервативных аминокислот. Исследования на дрожжах показывают, что мутация С-конца влияет на взаимодействие с Brr2p, a геликаза отвечает за необходимую функцию раскручивания спиралей U1 snRNA / 5’SS и U4 / U6 RNA.

Мутации фенотипа Prp8 у разных видов

Caenorhabditis elegans Prp8 был связан с воспроизводством и развитием. РНКи, или РНК-интерференция, использовали для нокаута Prp8. Это привело к высокому уровню бесплодия, чистому телу и выступающей вульве - все фенотипические проявления связаны с воспроизводством и развитием.[7][8]Мутация мышиного Prp8 привела к Пигментный ретинит (см. выше).[9]Мутация Prp8 дрожжей приводит к нарушению созревания snRNP U5.[10] Компонент U5 snRNAP сплайсесосома необходим для связывания с 5 'и 3' экзонами во время сплайсинга пре-мРНК. Мутации с этой субъединицей коррелируют с уменьшенным или неточным редактированием РНК. В тяжелых случаях мутации в Prp8 могут привести к гибели клеток.

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ а б Грейнджер Р.Дж., Беггс Д.Д. (май 2005 г.). «Белок Prp8: в основе сплайсосомы». РНК. 11 (5): 533–57. Дои:10.1261 / rna.2220705. ЧВК  1370742. PMID  15840809.
  2. ^ а б c Кокс Д.Л., Нельсон М.М. (2008). Принципы биохимии Ленингера (5-е изд.). Нью-Йорк: W.H. Фримен. стр.1037–1039. ISBN  9780716771081.
  3. ^ Белларе П., Кутах А.К., Райнс А.К., Гатри С., Сонтхаймер Э.Д. (февраль 2006 г.). «Связывание убиквитина с помощью варианта Jab1 / MPN домена в основном пре-мРНК фактора сплайсинга Prp8p». РНК. 12 (2): 292–302. Дои:10.1261 / rna.2152306. ЧВК  1370909. PMID  16428608.
  4. ^ Штраус, E.J .; Ben-Yehuda, S .; Umen, J.G .; Wiesner, S .; Бреннер, Т. «PRP8 - U4 / U6-U5 комплексный компонент snRNP PRP8». WikiGenes. Совместная публикация. Получено 2 ноября 2015.
  5. ^ Галей В.П., Обридж К., Ньюман А.Дж., Нагай К. (январь 2013 г.). «Кристаллическая структура Prp8 показывает полость активного центра сплайсосомы». Природа. 493 (7434): 638–43. Дои:10.1038 / природа11843. ЧВК  3672837. PMID  23354046.
  6. ^ Длакич М., Мушегян А. (май 2011 г.). «Prp8, основной белок сплайсосомного каталитического центра, произошел от обратной транскриптазы, кодируемой ретроэлементом». РНК. 17 (5): 799–808. Дои:10.1261 / rna.2396011. ЧВК  3078730. PMID  21441348.
  7. ^ Gönczy P, Echeverri C, Oegema K, Coulson A, Jones SJ, Copley RR, Duperon J, Oegema J, Brehm M, Cassin E, Hannak E, Kirkham M, Pichler S, Flohrs K, Goessen A, Leidel S, Alleaume AM , Мартин С., Озлю Н., Борк П., Хайман А.А. (ноябрь 2000 г.). «Функциональный геномный анализ клеточного деления C. elegans с использованием РНКи генов на хромосоме III». Природа. 408 (6810): 331–6. Дои:10.1038/35042526. PMID  11099034.
  8. ^ McKie AB, McHale JC, Keen TJ, Tarttelin EE, Goliath R, van Lith-Verhoeven JJ, Greenberg J, Ramesar RS, Hoyng CB, Cremers FP, Mackey DA, Bhattacharya SS, Bird AC, Markham AF, Inglehearn CF (июль 2001 г. ). «Мутации в гене PRPC8 фактора сплайсинга пре-мРНК при аутосомно-доминантном пигментном ретините (RP13)». Молекулярная генетика человека. 10 (15): 1555–62. Дои:10.1093 / hmg / 10.15.1555. PMID  11468273.
  9. ^ Грациотто Дж. Дж., Фаркас М. Х., Буяковска К., Дерамаудт Б. М., Чжан К., Нандрот Е. Ф., Инглхерн С.Ф., Бхаттачарья С.С., Пирс Е.А. (январь 2011 г.). «Три генно-ориентированные мышиные модели РП фактора сплайсинга РНК показывают поздний РПЭ и дегенерацию сетчатки». Исследовательская офтальмология и визуализация. 52 (1): 190–8. Дои:10.1167 / iovs.10-5194. ЧВК  3053274. PMID  20811066.
  10. ^ Бун К.Л., Грейнджер Р.Дж., Эхсани П., Баррасс Д.Д., Аучинникава Т., Инглхерн С.Ф., Беггс Д.Д. (ноябрь 2007 г.). «Мутации prp8, которые вызывают пигментный ретинит человека, приводят к дефекту созревания мяРНП U5 в дрожжах». Структурная и молекулярная биология природы. 14 (11): 1077–83. Дои:10.1038 / nsmb1303. ЧВК  2584834. PMID  17934474.