Interested Article - Piwi

belle
  • 2021-10-21
  • 1

Piwi-домен белка группы Argonaute , связанного с малой интерферирующей РНК

Piwi ( PIWI , от англ. P-element induced wimpy testis ) — семейство генов , кодирующих регуляторные белки , участвующие в обеспечении неполной дифференцировки стволовых клеток , а также в поддержании постоянных значений темпов деления клеток зародышевой линии (то есть белки Piwi могут экспрессироваться и в обычных соматических клетках ). Белки Piwi высококонсервативны и имеются как у растений , так и у животных (от губок до человека ) .

Функционирование

Пространственная структура участка малой интерферирующей РНК , связанной с РНК -мишенью (показано комплементарное связывание 5'-GUC-3' с 3'-CAG-5'). Малая интерферирующая РНК ассоциирована с белком Piwi

Piwi -домены — это белковые домены , имеющиеся у белков семейства Piwi , а также большой группы родственных им белков, связывающихся с нуклеиновыми кислотами (главным образом, РНК ). Этот домен функционирует в гидролизе одноцепочечных РНК-мишеней, направляемом образованием РНК-дуплекса при участии связанной с белком регуляторной РНК, связывающейся с РНК-мишенью ( РНК-интерференция ). Такая активность характерна для белков группы Argonaute , поэтому белки Piwi относят к этой группе . Белки Argonaute — наиболее хорошо изученные РНК-связывающие белки, обладающие активностью, схожей с активностью РНКаза H . Их каталитическая активность сопровождается образованием РНК-индуцируемого комплекса выключения гена (RISC). Такой малой регуляторной РНК могут быть, в частности, малые интерферирующие РНК . У закристаллизованных белков Piwi выявлен консервативный сайт связывания с основаниями , расположенными на 5'-конце ассоциированной с белком РНК. В случае белков, ассоциированных с малыми интерферирующими РНК, последнее неспаренное основание РНК, не вступающее во взаимодействие с мишенью, стабилизируется за счёт стэкинг -взаимодействий РНК с остатками тирозина белка .

Некоторые белки Piwi связываются с особыми малыми некодирующими РНК — piРНК , и функционируют в комплексе с ними. Обычно их активность направлена на сайленсинг - подавление экспрессии генов транспозонов в клетках зародышевой линии. У мыши к таким белкам относятся Mili, Miwi и Miwi2 , а у человека — HIWI (или PIWIL1), HILI (или PIWIL2), HIWI2 (или PIWIL4) и HIWI3 (или PIWIL3) .

Кроме того, в клетках зародышевой линии некоторые белки Piwi функционируют в комплексе с микроРНК , тем самым играя важную роль в раннем развитии и морфогенезе у дрозофилы .

Обнаружено что белки Piwi могут функционировать в качестве регулятора геномной целостности соматических стволовых клеток, необходимой для долгосрочного поддержания и функционирования стволовых клеток. Они препятствуют возрастной активации ретротранспозонов, механизмов повреждения ДНК, потере гетерохроматина и апоптозу стволовых клеток. Поэтому сверхэкспрессия некоторых Piwi предотвращает дисфункцию стволовых клеток, обусловленную возрастом

Избыточная экспрессия одного из наиболее важных человеческих белков семейства Piwi, HIWI, приводит к развитию опухолей , в частности, семиномы .

Известно, что у планарий белки Piwi участвуют в процессе регенерации утраченных частей тела. Кроме того, у дрозофилы эти белки связываются с политенными хромосомами в клетках слюнных желёз . Более того, мутации Piwi могут обусловливать мозаичность цвета глаз ; также отмечена роль белков piwi в функционировании головного ганглия дрозофилы .

Возможно, белки Piwi также играют некоторую роль в развитии раковых заболеваний .

Примечания

  1. Saito K. , Nishida K. M. , Mori T. , Kawamura Y. , Miyoshi K. , Nagami T. , Siomi H. , Siomi M. C. (англ.) // Genes & development. — 2006. — Vol. 20, no. 16 . — P. 2214—2222. — doi : . — . [ ]
  2. Cox D. N. , Chao A. , Lin H. (англ.) // Development (Cambridge, England). — 2000. — Vol. 127, no. 3 . — P. 503—514. — . [ ]
  3. ↑ Ross R. J. , Weiner M. M. , Lin H. (англ.) // Nature. — 2014. — Vol. 505, no. 7483 . — P. 353—359. — doi : . — . [ ]
  4. Cox D. N. , Chao A. , Baker J. , Chang L. , Qiao D. , Lin H. (англ.) // Genes & development. — 1998. — Vol. 12, no. 23 . — P. 3715—3727. — . [ ]
  5. Cerutti L. , Mian N. , Bateman A. (англ.) // Trends in biochemical sciences. — 2000. — Vol. 25, no. 10 . — P. 481—482. — . [ ]
  6. Rivas F. V. , Tolia N. H. , Song J. J. , Aragon J. P. , Liu J. , Hannon G. J. , Joshua-Tor L. (англ.) // Nature structural & molecular biology. — 2005. — Vol. 12, no. 4 . — P. 340—349. — doi : . — . [ ]
  7. ↑ Макарова Ю. А., Крамеров Д. А. (рус.) // Биохимия : журнал. — 2007. — Т. 72 , № 11 . — С. 1427—1448 . 14 июля 2014 года.
  8. Ma J. B. , Yuan Y. R. , Meister G. , Pei Y. , Tuschl T. , Patel D. J. (англ.) // Nature. — 2005. — Vol. 434, no. 7033 . — P. 666—670. — doi : . — . [ ]
  9. Megosh H. B. , Cox D. N. , Campbell C. , Lin H. (англ.) // Current biology : CB. — 2006. — Vol. 16, no. 19 . — P. 1884—1894. — doi : . — . [ ]
  10. Sousa-Victor P. et al., & Jasper H. (2017). . Cell Reports, 20(11), 2527–2537 doi :
  11. Hyun, S. (2017). Small RNA Pathways That Protect the Somatic Genome. International journal of molecular sciences, 18(5), 912. doi :
  12. Qiao D. , Zeeman A. M. , Deng W. , Looijenga L. H. , Lin H. (англ.) // Oncogene. — 2002. — Vol. 21, no. 25 . — P. 3988—3999. — doi : . — . [ ]

Литература

  • ЯКУШЕВ Е.Ю., СОКОЛОВА О.А., ГВОЗДЕВ В.А., КЛЁНОВ М.С. // Биохимия. - 2013. - Т. 78. - № 6. - С. 763-770
Источник —

belle
  • 2021-10-21
  • 1
  • Tags:

Same as Piwi

The title for the last searches