Interested Article - Комплекс сращивания экзонов

tammi
  • 2021-10-07
  • 2

Структура кора комплекса соединения экзонов, связанного с РНК. Разрешение 2,3 ангстрема

Ко́мплекс сра́щивания экзо́нов ( англ. Exon junction complex, EJC ) — белковый комплекс , формирующийся на пре- мРНК в месте соединения двух экзонов , которые оказались соединёнными друг с другом в ходе сплайсинга . EJC оказывает значительное влияние на контроль качества трансляцию и локализацию сплайсированной мРНК . Считается, что комплекс соединения экзонов обеспечивает позиционно-специфичную память о произошедшем акте сплайсинга. EJC состоит из стабильного гетеротетрамерного кора, который служит платформой для связывания других факторов, вовлечённых в посттранскрипционную регуляцию мРНК . Кор EJC состоит содержит эукариотический фактор инициации трансляции ( РНК - хеликаза , содержащая мотив ), связывающийся с аналогом АТФ , а также дополнительные белки и . Кроме того, EJC взаимодействует со многими другими белками , например, . Предполагается, что эти взаимодействия играют важную роль в компактизации мРНК .

Состав

В состав EJC входит несколько ключевых белков: , Y14, , , Magoh и другие . RNPS1 может функционировать как коактиватор сплайсинга, а также вместе с Y14 принимает участие в нонсенс-опосредованном распаде (NMD) . Предполагается, что SRm160 ускоряет процессинг 3'-конца мРНК . Magoh, вероятно, облегчает транспорт мРНК в цитоплазму , а Aly участвует с процессе ядерного экспорта мРНК . Aly привлекается в комплекс EJC белком , который функционирует как фактор сплайсинга, необходимый для сборки сплайсосомы . Белок DEK также входит в состав EJC, однако он принимает участие и во многих других процессах: от сплайсинга до регуляции транскрипции и структуры хроматина .

Структура

Кор комплекса EJC собирается вокруг фактора трансляции eIF4AIII. В связанном с мРНК виде он существует в двух конформациях : открытой и закрытой. В закрытом состоянии два домена этого белка образуют два сайта связывания : для мРНК и для 5'-аденилил-β-имидодифосфата (ADPNP) . В открытой конформации два домена повернуты на 160° относительно своего положения в закрытой конформации. Белки Magoh и Y14 связываются друг с другом, образуя гетеро димер , расположенный на полюсе EJC, обращённом к 5'-концу мРНК . Magoh связывается с eIF4AIII при помощи аминокислотных остатков, формирующих две С-концевые α-спирали , а также один конец большого β-листа . Консервативные остатки в линкере, соединяющем два домена eIF4AIII, формируют или водородные связи с остатками в Magoh . Y14 и eIF4AIII связаны посредством единственной связи — соляного мостика между остатками Arg108 Y14 и Asp401 eIF4AIII . Если в этих остатках происходит мутация, то Magoh-Y14 не может связываться с eIF4AIII .

Функционирование

Принципиальная схема нонсенс-опосредованного распада

В ходе сплайсинга в клетках эукариот EJC связывается с мРНК примерно на 20—24 нуклеотида выше соединения экзонов . Связывание EJC с мРНК не зависит от нуклеотидной последовательности последней . EJC остаётся связанным с мРНК при её экспорте из ядра в цитоплазму. Чтобы мРНК могла пройти через ядерную пору , с ней должны связаться два димера: /TAP и / . NXF1/TAP является ключевым рецептором экспорта мРНК в цитоплазму, поскольку он взаимодействует со связанными с РНК адаптерными белками и с компонентами ядерного порового комплекса .

Ключевая роль EJC — участие в контроле качества мРНК, а именно в процессе нонсенс-опосредованного распада (NMD), приводящего к разрушению мРНК, содержащих преждевременные стоп-кодоны . При трансляции нормальной мРНК рибосома связывается с транскриптом и начинает синтезировать цепочку аминокислот. Когда она доходит до комплекса соединения экзонов, она вытесняет его и продолжает трансляцию до достижения стоп-кодона. Если же мРНК содержит преждевременный стоп-кодон, расположенный по ходу рибосомы до EJC, EJC останется связанным с транскриптом и запустит его разрушение .

EJC задействованы в NMD и другим образом: они привлекают к транскрипту факторы контроля качества , и . Эти белки играют ключевую роль в NMD. Белки Magoh, Y14 и eIF4AIII, входящие в состав EJC, обеспечивают связывание комплекса с UPF3. UPF3 выступает в роли «мостика» между белками UPF2 и UPF1, обеспечивая формирование тримера . В этом тримере UPF2 и UPF3 действуют кооперативно, стимулируя АТФазную и РНК-хеликазную активность UPF1. Кор EJC прочно связывает комплекс UPF с мРНК и принимает участие в регуляции активности белка UPF1. Рибосомы, остановившиеся на преждевременном стоп-кодоне, привлекают UPF1 через взаимодействие с факторами терминации трансляции и . Вместе с белком eRF1, eRF3 и UPF1 формируют комплекс, известный как SURF. Он формирует «мостик» между рибосомой и нижележащим EJC, связанным с белками UPF2 и UPF3. Это взаимодействие запускает фосфорилирование UPF1 белком SMG1, которое приводит к диссоциации eRF1 и eRF3. Оставшийся комплекс белков EJC, UPF3, UPF2, фосфорилированного UPF1 и SMG1 запускает разрушение мРНК .

Примечания

  1. Кребс Дж., Голдштейн Э., Килпатрик С. Гены по Льюину. — М. : Лаборатория знаний, 2017. — С. 616. — 919 с. — ISBN 978-5-906828-24-8 .
  2. ↑ Nott A. , Moore M. J. (англ.) // Current Opinion In Cell Biology. — 2004. — June ( vol. 16 , no. 3 ). — P. 279—284 . — doi : . — . [ ]
  3. Ballut L. , Marchadier B. , Baguet A. , Tomasetto C. , Séraphin B. , Le Hir H. (англ.) // Nature Structural & Molecular Biology. — 2005. — October ( vol. 12 , no. 10 ). — P. 861—869 . — doi : . — . [ ]
  4. ↑ Singh G. , Kucukural A. , Cenik C. , Leszyk J. D. , Shaffer S. A. , Weng Z. , Moore M. J. (англ.) // Cell. — 2012. — 9 November ( vol. 151 , no. 4 ). — P. 750—764 . — doi : . — . [ ]
  5. Kataoka Naoyuki , Yong Jeongsik , Kim V.Narry , Velazquez Francisco , Perkinson Robert A. , Wang Fan , Dreyfuss Gideon. (англ.) // Molecular Cell. — 2000. — September ( vol. 6 , no. 3 ). — P. 673—682 . — ISSN . — doi : . [ ]
  6. Le Hir H. , Gatfield D. , Izaurralde E. , Moore M. J. (англ.) // The EMBO Journal. — 2001. — 3 September ( vol. 20 , no. 17 ). — P. 4987—4997 . — doi : . — . [ ]
  7. ↑ Le Hir H. , Izaurralde E. , Maquat L. E. , Moore M. J. (англ.) // The EMBO Journal. — 2000. — 15 December ( vol. 19 , no. 24 ). — P. 6860—6869 . — doi : . — . [ ]
  8. Lykke-Andersen J. (англ.) // Science. — 2001. — 7 September ( vol. 293 , no. 5536 ). — P. 1836—1839 . — ISSN . — doi : . [ ]
  9. Lejeune F. (англ.) // The EMBO Journal. — 2002. — 1 July ( vol. 21 , no. 13 ). — P. 3536—3545 . — ISSN . — doi : . [ ]
  10. Mayeda A. (англ.) // The EMBO Journal. — 1999. — 16 August ( vol. 18 , no. 16 ). — P. 4560—4570 . — ISSN . — doi : . [ ]
  11. McCracken S. , Lambermon M. , Blencowe B. J. (англ.) // Molecular and Cellular Biology. — 2002. — 1 January ( vol. 22 , no. 1 ). — P. 148—160 . — ISSN . — doi : . [ ]
  12. Hir Hervé Le , Gatfield David , Braun Isabelle C , Forler Daniel , Izaurralde Elisa. (англ.) // EMBO reports. — 2001. — December ( vol. 2 , no. 12 ). — P. 1119—1124 . — ISSN . — doi : . [ ]
  13. Zhou Zhaolan , Luo Ming-juan , Straesser Katja , Katahira Jun , Hurt Ed , Reed Robin. (англ.) // Nature. — 2000. — 21 September ( vol. 407 , no. 6802 ). — P. 401—405 . — ISSN . — doi : . [ ]
  14. Rodrigues J. P. , Rode M. , Gatfield D. , Blencowe B. J. , Carmo-Fonseca M. , Izaurralde E. (англ.) // Proceedings of the National Academy of Sciences. — 2001. — 30 January ( vol. 98 , no. 3 ). — P. 1030—1035 . — ISSN . — doi : . [ ]
  15. Cullen B. R. (англ.) // Journal of Cell Science. — 2003. — 15 February ( vol. 116 , no. 4 ). — P. 587—597 . — ISSN . — doi : . [ ]
  16. Gatfield David , Izaurralde Elisa. (англ.) // The Journal of Cell Biology. — 2002. — 18 November ( vol. 159 , no. 4 ). — P. 579—588 . — ISSN . — doi : . [ ]
  17. Alexiadis V. , Waldmann T. , Andersen J. , Mann M. , Knippers R. , Gruss C. (англ.) // Genes & Development. — 2000. — 1 June ( vol. 14 , no. 11 ). — P. 1308—1312 . — . [ ]
  18. McGarvey Tim , Rosonina Emanuel , McCracken Susan , Li Qiyu , Arnaout Ramy , Mientjes Edwin , Nickerson Jeffrey A. , Awrey Don , Greenblatt Jack , Grosveld Gerard , Blencowe Benjamin J. (англ.) // The Journal of Cell Biology. — 2000. — 24 July ( vol. 150 , no. 2 ). — P. 309—320 . — ISSN . — doi : . [ ]
  19. Faulkner Neil E. , Hilfinger John M. , Markovitz David M. (англ.) // Journal of Biological Chemistry. — 2001. — 24 April ( vol. 276 , no. 28 ). — P. 25804—25812 . — ISSN . — doi : . [ ]
  20. ↑ Andersen C. B. , Ballut L. , Johansen J. S. , Chamieh H. , Nielsen K. H. , Oliveira C. L. , Pedersen J. S. , Séraphin B. , Le Hir H. , Andersen G. R. (англ.) // Science (New York, N.Y.). — 2006. — 29 September ( vol. 313 , no. 5795 ). — P. 1968—1972 . — doi : . — . [ ]
  21. Lau Chi-Kong , Diem Michael D , Dreyfuss Gideon , Van Duyne Gregory D. (англ.) // Current Biology. — 2003. — May ( vol. 13 , no. 11 ). — P. 933—941 . — ISSN . — doi : . [ ]
  22. Fribourg Sébastien , Gatfield David , Izaurralde Elisa , Conti Elena. (англ.) // Nature Structural & Molecular Biology. — 2003. — 5 May ( vol. 10 , no. 6 ). — P. 433—439 . — ISSN . — doi : . [ ]
  23. Shi H. , Xu R. M. (англ.) // Genes & Development. — 2003. — 15 April ( vol. 17 , no. 8 ). — P. 971—976 . — doi : . — . [ ]
  24. Gehring Niels H. , Kunz Joachim B. , Neu-Yilik Gabriele , Breit Stephen , Viegas Marcelo H. , Hentze Matthias W. , Kulozik Andreas E. (англ.) // Molecular Cell. — 2005. — October ( vol. 20 , no. 1 ). — P. 65—75 . — ISSN . — doi : . [ ]
  25. Reichert V. L. (англ.) // Genes & Development. — 2002. — 1 November ( vol. 16 , no. 21 ). — P. 2778—2791 . — ISSN . — doi : . [ ]
  26. Shibuya T. , Sonenberg N. , Moore M. J. (англ.) // Nature Structural & Molecular Biology. — 2004. — April ( vol. 11 , no. 4 ). — P. 346—351 . — doi : . — . [ ]
  27. Reed R. , Hurt E. (англ.) // Cell. — 2002. — 22 February ( vol. 108 , no. 4 ). — P. 523—531 . — . [ ]
  28. IZAURRALDE E. (англ.) // European Journal of Cell Biology. — 2002. — November ( vol. 81 , no. 11 ). — P. 577—584 . — ISSN . — doi : . [ ]
  29. Chang Y. F. , Imam J. S. , Wilkinson M. F. (англ.) // Annual Review Of Biochemistry. — 2007. — Vol. 76 . — P. 51—74 . — doi : . — . [ ]
  30. Conti Elena , Izaurralde Elisa. (англ.) // Current Opinion in Cell Biology. — 2005. — June ( vol. 17 , no. 3 ). — P. 316—325 . — ISSN . — doi : . [ ]
  31. ↑ Chamieh Hala , Ballut Lionel , Bonneau Fabien , Le Hir Hervé. (англ.) // Nature Structural & Molecular Biology. — 2007. — 9 December ( vol. 15 , no. 1 ). — P. 85—93 . — ISSN . — doi : . [ ]
Источник —

tammi
  • 2021-10-07
  • 2
  • Tags:

Same as Комплекс сращивания экзонов

The title for the last searches