Korkki

Cap , 5'-cap (lausutaan viisitahti-cap ) tai cap-rakenne ( englanniksi  cap  - cap) - rakenne lähetti - RNA:n (mRNA) ja jonkin muun eukaryoottisen RNA :n 5'-päässä . Korkki koostuu yhdestä tai useammasta modifioidusta nukleotidistä ja on tyypillistä vain RNA-polymeraasi II :n syntetisoimille transkripteille . Korkin läsnäolo on yksi piirteistä, jotka erottavat eukaryoottiset mRNA:t prokaryoottisista mRNA:ista , jotka kuljettavat trifosfaattia 5'-päässä. Tämä ja muut erot aiheuttavat merkittävästi korkeamman stabiilisuuden, erityisen translaation aloitusmekanismin ja muita eukaryoottisen mRNA:n elinkaaren piirteitä [1] [2] .

Korkki on modifioitu ribonukleotidi  - 7-metyyliguanosiini , joka on yhdistetty 5',5' - trifosfaattisillalla transkriptin ensimmäiseen nukleotiditähteeseen. Suppeassa merkityksessä 7-metyyliguanosiini ymmärretään korkina. Lisäksi transkriptin kaksi ensimmäistä nukleotidia voidaan metyloida riboositähteen 2' -O-asemassa . Korkki edistää tehokasta esi-mRNA:n prosessointia , mRNA :n vientiä ytimestä, sen translaatiota ja suojaa nopealta hajoamiselta [3] [1] .

Tarina

1970-luvulle saakka mRNA:n biokemiallisia tutkimuksia suoritettiin pääasiassa E. colilla ( Escherichia coli ) ja bakteriofageilla . Tähän mennessä E. colin mRNA:illa oli havaittu olevan kolme fosfaattiryhmää 5'-päässä, ja sama oletus tehtiin eukaryoottisten mRNA:iden kohdalla. Vuosina 1971-1972 Kin-Ichiro Miura ja Aaron Shatkin totesivat, että reoviruksen RNA:t sisältävät 2'-O-metyyliguanosiinifosfaattia. Tämä oli ensimmäinen todiste metyyliryhmiä sisältävien nukleotidien esiintymisestä eukaryoottivirusten RNA:ssa [4] .

Miura jatkoi työskentelyä Japanissa Yasuhiro Furuichin kanssa. Jälkimmäinen havaitsi, että metyyliryhmän luovuttajan ( S-adenosyylimetioniini ) läsnäolo reaktioseoksessa on välttämätöntä sytoplasmisen polyhedroosiviruksen geenien tehokkaalle transkriptiolle , kun taas yksi metyyliryhmä on osa transkriptin ensimmäistä nukleotidiä ja toinen on osa transkriptin ensimmäistä nukleotidia. osa tuntematonta komponenttia. Furuichi totesi myös, että tällaisen RNA:n 5'-pää on suojattu alkalisen fosfataasin vaikutukselta [5] . Samana vuonna julkaistiin useita muita artikkeleita, joissa kuvattiin metyloituneiden nukleotidien esiintymistä eukaryoottisoluista eristetyssä RNA:ssa. Keskusteltuaan kaikista saaduista tuloksista Fritz Rottmann ehdotti, että m7 GppNp (jossa N on mikä tahansa nukleotidi) on rakenne, joka estää kaikkien eukaryoottisten mRNA:iden 5'-päät [6] . Hieman myöhemmin Furuichi ja Miura tarkensivat tätä rakennetta ja osoittivat, että siinä ei ollut di-, vaan trifosfaattisiltaa. Samaan aikaan Wein ja Mossin ja Miuran ryhmä löysi vaccinia- mRNA:n 5'-päistä m 7 GpppGp:tä ja m 7 GpppAp: ta [4] .

Furuiti, Shatkin ja James Darnell ja kollegat analysoivat pian HeLa-solujen mRNA:ta ja havaitsivat, että niiden 5'-päät ovat suojassa samalla rakenteella kuin virus-RNA [7] . Darnell ehdotti ensin termin "cap" käyttöä [4] .

Harris Bushin ryhmä löysi ensimmäisenä erityisen korkin (m 2,2,7 GpppNp), joka on ominaista pienille ydin-RNA:ille . Kuitenkin, kuten tavallisessa korkissa, ensimmäisen kerran, kun rakenne määritettiin väärin, se sisälsi difosfaattisillan trifosfaattisillan sijaan [8] .

Korkkientsyymit eristettiin ensin Mossin laboratoriossa [1] .

Korkkirakenteiden tyypit ja niiden esiintyvyys

Suurimmassa osassa eukaryootteja RNA-polymeraasi II :n syntetisoimien transkriptien 5'-pää modifioituu transkription aikana lisäämällä 7-metyyliguanosiinia (katso kuva). RNA-polymeraasi II syntetisoi kaikki pre-mRNA:t, jotkin pienet tuman RNA :t ja pienet nukleolaariset RNA:t . Viruksilla , jotka ovat sopeutuneet elämään eukaryoottisoluissa, voi myös olla capped RNA:ta riippumatta siitä, syntetisoidaanko ne RNA-polymeraasi II:n tai muun entsyymin avulla [9] . Riippuen eukaryoottisen organismin systemaattisesta sijainnista ja RNA:n tyypistä, alkupeittorakenne voi joutua lisämuokkauksiin, pääasiassa metylaatioon [10] .

Vuodelle 2013 tunnetaan seuraavan tyyppiset ylärajat [1] [10] [11] :

• cap 0 (m 7 GpppNp, jossa N on mikä tahansa nukleotidi) on pienin capping-rakenne, joka on 7-metyyliguanosiini, joka on yhdistetty 5',5'-trifosfaattisillalla ensimmäiseen RNA-nukleotidiin [1] . Cap 0 tunnistaa translaation aloitustekijän eIF4E [12] . Cap 0 on ominaista kasvien RNA:lle (sekä kasviviruksille ) ja sienille , se on harvinainen eläimissä (esimerkiksi cap 0 löydettiin yhdessä cap 1 ja 2 kanssa Drosophila melanogasterista ) [1] ;
• cap 1 (m 7 GpppNm 2'-O p) eroaa cap 0:sta transkriptin ensimmäisen nukleotidin metylaatiolla riboosin 2'-O-asemassa ;
• cap 2 (m 7 GpppNm 2'-O pNm 2'-O p) eroaa cap 0:sta transkriptin ensimmäisen ja toisen nukleotidin metylaatiolla riboosin 2'-O-asemassa. Eläimen RNA:lle on tunnusomaista cap 1 ja cap 2, joiden suhde solussa riippuu organismin tyypistä . mRNA ja joissakin tapauksissa eläinvirusten genominen RNA sisältävät cap 1:n tai cap 2 :n [1] ;
• cap 4 (m 7 GpppNm 2'-O pNm 2'-O pNm 2'-O pNm 2'-O p) löydettiin joistakin alkueläimistä [11] ;
• 2,2,7-trimetyyliguanosiinikorkki (m 2,2,7 GpppNp) on ominaista pienille tuman RNA:ille ja toimii signaalina niiden kuljettamisesta ja/tai pidättymisestä ytimessä [10] .

Mielenkiintoista on, että eläinvirusten RNA:ssa ensimmäinen nukleotidi 7-metyyliguanosiinin jälkeen on yleensä puriini , joka voidaan lisäksi metyloida typpipitoisissa emäsatomeissa (esimerkiksi N6-metyyliadenosiinin muodostamiseksi ) . Eläinten solujen mRNA:issa ensimmäinen nukleotidi korkin jälkeen voi olla mikä tahansa neljästä, ja se on yleensä myös metyloitunut. Yleisesti voidaan sanoa, että mitä paremmin organisoitunut organismi, sitä enemmän metyyliryhmiä per cap [1] .

Mekanismi

Entsyymit

Korkki on ensimmäinen vaihe RNA:n kypsymisessä . Capting tapahtuu transkription aikana solun tumassa , kun syntetisoitu transkripti saavuttaa 25–30 nukleotidin pituuden [13] . Cappping suorittaa kolme entsyymiä : RNA-trifosfataasi, guanyylitransferaasi ja guanyyli-N7- metyylitransferaasi [ 14 ] .

RNA-trifosfataasi katkaisee y-fosfaattiryhmän transkriptin 5'-pään nukleotidista. RNA-trifosfataasien aminohapposekvenssi vaihtelee merkittävästi eukaryoottien välillä, ja näistä entsyymeistä voidaan erottaa ainakin kaksi perhettä: kaksiarvoiset kationiriippuvaiset RNA-trifosfataasit (ominaista alkueläin- , sieni- ja eukaryoottiviruksille ) ja kaksiarvoiset kationista riippumattomat RNA-trifosfataasit (ominainen RNA-trifosfataasit) . eläimistä ja kasveista ) [15 ] .

Leipomohiivassa ( Saccharomyces cerevisiae ) RNA-trifosfataasia koodaa sen oma Cet1 -geeni , kun taas nisäkkäissä ja muissa monisoluisissa organismeissa syntetisoituu bifunktionaalinen entsyymi, jolla on sekä RNA-trifosfataasi (N-terminaalinen domeeni ) että C-guanyylitransferalaasiaktiivisuus. verkkotunnus) [16] . Guanyylitransferaasi ( Ceg1 -geenin koodaama hiivassa) suorittaa GMP - tähteen siirron GTP :stä transkriptin 5'-terminaalisen nukleotidin β-fosfaattiryhmään muodostaen GpppN-rakenteen. Tämä reaktio tapahtuu kahdessa vaiheessa entsyymi-(lysyyli-N)-GMP-välituotteen muodostamiseksi. Guanyylitransferaasi voi käyttää vain 5'-difosfaattia substraattina, mikä varmistaa, että vain primaaristen transkriptien 5'-päät on peitetty, mutta ei niitä, jotka muodostuvat RNA:n endonukleolyyttisen prosessoinnin seurauksena (5'-pään RNA-fragmenttien pilkkominen endonukleaasien toimesta ). Poikkeuksena trypanosomeissa ja sukkulamadoissa endonukleolyyttisen prosessoinnin läpikäyneiden mRNA:iden sulkeminen on mahdollista. Lyhyet johtopäätteet päällystetyt RNA:t fuusioidaan mRNA:n 5'-päähän. Kuitenkin myös tässä tapauksessa johto-RNA:t läpikäyvät cappingin transkription aikana [16] .

N7 - metyylitransferaasia (tai 7 -metyylitransferaasia) kaikissa organismeissa koodaa erillinen geeni ( Abd1 hiivassa) [15] . Tämä entsyymi katalysoi metyyliryhmän siirtymistä S-adenosyylimetioniinista Gppp-RNA:han m7 Gppp-RNA:n muodostamiseksi .

Suhde transkriptioon

Cappping transkription aikana varmistetaan sillä, että vastaavat entsyymit sitoutuvat suoraan RNA-polymeraasi II :n suuren alayksikön fosforyloituun C-terminaaliseen domeeniin [17] [18] . C-terminaalisella domeenilla on ainutlaatuinen evolutionaarisesti konservoitunut rakenne: se koostuu toistuvista Tyr - Ser - Pro - Thr -Ser-Pro-Ser- aminohappomotiiveista [15] .

Useat proteiinikinaasit voivat fosforyloida aminohappotähteitä C-terminaalisessa domeenissa. Transkription aloituksesta varhaiseen elongaatioon siirtymiseen liittyy Ser-5-fosforylaatio transkriptiotekijän TFIIH avulla [19] . Transkription aikana fosforyloituneen Ser-5:n määrä vähenee ja fosforyloitu Ser-2 alkaa vallita [15] . Sen jälkeen kun RNA-polymeraasi II on fosforyloitu Ser-5:ssä, negatiivinen transkriptiotekijä DSIF ( DRB sensitivity inducing factor ) lisätään transkriptiokompleksiin ,  mikä puolestaan ​​houkuttelee toista negatiivista säätelijää, NELF:ää ( negatiivinen elongaatiotekijä ) . Yhdessä nämä tekijät estävät väliaikaisesti transkription jatkokulkua.  

Nisäkkään capping-entsyymin guanyylitransferaasidomeenilla on affiniteetti RNA-polymeraasi II:n C-terminaaliseen domeeniin, joka fosforyloituu Ser-5:ssä. Hiivassa guanyylitransferaasi Ceg1 sitoutuu RNA-polymeraasiin, joka sitten värvää RNA-trifosfataasin Cet1:n kompleksiin. Lisäksi guanyylitransferaasi sitoutuu samanaikaisesti yhteen DSIF-tekijän alayksiköistä. Sitoutuminen RNA-polymeraasin fosforyloituun muotoon ja DSIF:ään stimuloi guanyylitransferaasin katalyyttistä aktiivisuutta [20] .

Kuvatut vuorovaikutukset varmistavat, että capping tapahtuu pian transkription aloituksen jälkeen ja ennen kuin transkriptiokompleksi etenee tuottavaan pidentymiseen. Uskotaan, että fosforyloitu Ser-5 katoaa, kun transkripti saavuttaa 500 nukleotidin pituuden. Samaan aikaan myös capping-entsyymit dissosioituvat transkriptiokompleksista [19] . On tärkeää huomata, että paitsi transkriptio ei määritä cappingin kulkua, vaan myös capping-prosessin onnistuminen vaikuttaa myös transkription jatkokulkuun (katso alla).

Toiminnot

RNA- transkriptin 5'-pään sulkeminen määrää suurelta osin sen tulevan kohtalon solussa. Seuraavat cap-toiminnot tunnetaan:

• transkription säätely ;
• osallistuminen silmukointiin ;
• osallistuminen mRNA:n 3'-pään prosessointiin ;
• RNA-kuljetuksen säätely ytimen ja sytoplasman välillä;
• transkriptin suojaaminen eksonukleaasien aiheuttamalta hajoamiselta ;
• käännösstimulaatio . _

Transkription säätely

Useat tutkimukset osoittavat, että capping-entsyymeillä voi olla rooli transkription säätelyssä [20] . Vuonna 2007 osoitettiin, että monien eukaryoottisten geenien promoottorit sisältävät jatkuvasti täysin kootun aloituskompleksin , joka pystyy syntetisoimaan lyhyitä transkripteja, mutta tämän kompleksin siirtyminen geeniin, eli siirtyminen aloituksesta transkription pidentymiseen, on estetty. [21] [22] [23 ] . Oletetaan, että tällainen järjestelmä mahdollistaa tarvittaessa nopean transkription käynnistämisen, mikä on erityisen tärkeää geenien tapauksessa, jotka vastaavat alkion kehityksestä ja soluvasteesta ulkoisiin vaikutuksiin. Mekanismia transkription vaihtamiseksi "tauko" -tilasta tuottavaan pidentymiseen pidetään tällä hetkellä keskeisenä tapana hallita transkriptiota. On syytä uskoa, että rajaus voi olla yksi näistä "kytkimistä" [24] .

Joidenkin tietojen mukaan transkriptiokompleksin liikettä estävät transkriptiotekijät DSIF ja NELF, jotka toimivat yhdessä ja palautuvat positiivisen säätelijän PTEFb vaikutuksesta, joka fosforyloi toistuvia aminohappomotiiveja C-terminaalisessa domeenissa. RNA-polymeraasi II asemassa Ser-2 [20] . Useat tutkijaryhmät ovat havainneet, että geenin transkriptiota hiivassa stimuloivat capping-entsyymit [25] [26] [27] . On osoitettu, että näiden entsyymien vaikutus transkriptioon ei muutu, vaikka ne osoittautuisivat katalyyttisesti inaktiivisiksi mutaatioiden vuoksi. Tämä tosiasia viittaa siihen, että pelkkä capping-entsyymien läsnäolo transkriptiokompleksissa, eikä välttämättä edes cap-rakenne, stimuloi transkriptiokompleksin liikettä. Capping-entsyymien stimuloiva vaikutus transkriptioon voidaan selittää ensinnäkin sillä, että ne pystyvät sitomaan DSIF:ää ja syrjäyttäen NELF:n sen mukana olevasta kompleksista, minkä seurauksena DSIF:n transkriptiota estävä vaikutus lakkaa [26] . Toiseksi on osoitettu, että 7-metyylitransferaasi hiivasta Schizosaccharomyces pombe ja sukkulamatosta Caenorhabditis elegans voi värvätä transkriptiotekijän PTEFb transkriptiokompleksiin, mikä edistää kompleksin liikkeen alkamista geeniin [28] [29] . Lisäksi cap-binding protein complex (CBC) tarjoaa lisärekrytointia PTEFb:lle [30] .

Samaan aikaan on osoitettu, että ainakin joidenkin leipomohiivageenien transkriptio tapahtuu cappingista riippumatta [20] . Siten hiivassa cappingin ja transkription kytkeytyminen on geenispesifinen ominaisuus. Lisätutkimukset voivat osoittaa, päteekö tämä muihin organismeihin.

Osallistuminen liittämiseen

Cap-rakenne stimuloi pre-mRNA- silmukointia sekä in vitro että in vivo , ja transkriptin 5'-päätä lähinnä olevan intronin irrotus stimuloituu suuremmassa määrin [31] [32] [33] . Korkin myönteinen vaikutus silmukointiin selittyy seuraavasti: heti sen jälkeen, kun korkki on kiinnitetty transkriptin 5'-päähän , siihen sitoutuu  cap-sidoskompleksi (CBC ), mikä on tärkeää esikäsittelyn myöhemmissä vaiheissa. mRNA:n käsittely . CBC koostuu kahdesta alayksiköstä: cap-binding CBP20 ( englanniksi  cap sitova proteiini ) ja auxiliary CBP80 [34] . Korkkia sitova kompleksi on vuorovaikutuksessa yhden silmukointikomponentin , snRNP U1:n, kanssa ja varmistaa sen laskeutumisen pre-mRNA:lle lähellä 5'-päätä. snRNP U1 on vastuussa 5'-pään silmukointikohdan tunnistamisesta, josta seuraava silmukointikohdan kokoaminen alkaa [35] . On huomattava, että, kuten transkription tapauksessa, tällä hetkellä ei tiedetä tarkasti, kuinka suuri osuus pre-mRNA:ista, joiden silmukoituminen ei riipu capin läsnäolosta, eri organismeissa. On kuitenkin osoitettu, että tällainen riippuvuus on geenispesifistä S. cerevisiaessa [20] .

Mukana mRNA:n 3'-pään prosessoinnissa

Eukaryoottisen mRNA:n 3'-pää muodostuu kahdessa vaiheessa: ensin erityinen endonukleaasi tekee katkaisun mRNA:n 3'-päähän, ja sitten poly(A)-polymeraasi kiinnittää polyadeniinihännän vasta muodostuneeseen 3'-päähän [36 ] . Korkin läsnäolo stimuloi mRNA:n 3'-pään endonukleolyyttistä pilkkoutumista HeLa -soluytimien uutteissa [37] [38] . Korkin positiivinen vaikutus tapahtuu tässä tapauksessa myös cap-sidoskompleksin kautta, joka sitoutuu 3'-prosessointikompleksin komponentteihin ja varmistaa sen stabiilisuuden [39] . Vielä ei ole selkeästi osoitettu, vaikuttaako korkin läsnäolo polyadenylaation tehokkuuteen.

Rooli RNA:n kuljetuksessa

Korkilla on tärkeä rooli RNA:n kuljettamisessa ytimestä. mRNA-vienti suoritetaan kuljetustekijöiden kompleksin Mex67-Mtr2 (hiivassa) tai TAP-p15:n (monisoluisissa organismeissa) mukana [40] . Tämä kompleksi ei kuitenkaan sido mRNA:ta suoraan, vaan adapteriproteiinin Yra1 (hiivassa) tai ALY/REF (monisoluisissa organismeissa) kautta, joka on yksi TREX-proteiinikompleksin alayksiköistä. TREX puolestaan ​​värvätään kompleksiin mRNA:n kanssa johtuen ALY/REF:n suorasta vuorovaikutuksesta cap-sidoskompleksin CBC80-alayksikön kanssa [41] . Tämä mekanismi varmistaa kuljetuskompleksin kiinnittymisen lähelle mRNA:n 5'-päätä ja vastaavan kuljetussuunnan 5'-pään sytoplasmaan päin.

Pienet RNA-polymeraasi II:n syntetisoimat tuman RNA:t viedään sytoplasmaan joksikin aikaa myöhempää kypsymistä varten, minkä jälkeen ne palaavat takaisin ytimeen suorittamaan tehtävänsä, kun taas cap säätelee niiden kuljetusta molempiin suuntiin. snRNA:t viedään kuljetusproteiinin Crm1 mukana , joka, kuten mRNA:n tapauksessa, sitoo spesifisen substraatin adapteriproteiinin PHAX ( fosforyloitu adapteri RNA-vientiä varten ) kautta [42] .  PHAX kiinnittyy snRNA:ihin affiniteettinsa kautta cap-sitovaa kompleksia kohtaan. Kun snRNP :t muodostuvat sytoplasmaan, snRNA:n cap-rakenne käy läpi kaksinkertaisen metylaation, jolloin muodostuu 2,2,7-trimetyyliguanosiinihattu [10] . Toinen kuljetustekijä, snurportiini 1, tunnistaa tämän modifioidun korkin ja mahdollistaa snRNP:n kuljetuksen takaisin ytimeen [43] . On todennäköistä, että ylimääräinen cap-metylaatio estää myös toistuvan tai vahingossa tapahtuvan RNA:n viennin ytimestä ja/tai niiden palautumisen ytimeen mitoosin jälkeen .

mRNA:n suojaus hajoamiselta

Korkin läsnäolo 5'-päässä suojaa mRNA-molekyylejä eksonukleaasien nopealta hajoamiselta kahdella tavalla [44] [1] . Ensinnäkin 5'-eksonukleaasit eivät pysty katkaisemaan capin ja mRNA:n yhdistävää 5',5'-trifosfaattisidosta. Toiseksi cap-sitovat proteiinit (esimerkiksi eukaryoottisen translaation aloitustekijät eIF4E-eIF4G) estävät nukleaasien pääsyn mRNA:n 5'-päähän [10] . Kannen pilkkominen (decapping) on ​​yksi avainvaiheista joissakin mRNA:n hajoamisreiteissä.

Rooli lähetyksessä

Ennenaikaisia ​​lopetuskodoneja (NMD:t) sisältävien mRNA:iden katkaisuprosessin kautta solu pääsee eroon mRNA:ista, joille voidaan syntetisoida katkaistuja ja luultavasti kykenemättömiä proteiineja. Kypsä mRNA, joka sisältää edelleen CBC-korkkia sitovan kompleksin 5'-päässä ja muita tuman mRNP:ille tyypillisiä proteiineja, värvätään ensimmäiselle translaation koetuskierrokselle . Jos ennenaikaisen lopetuskodonin läsnäolo havaitaan translaation aikana, tällainen mRNA hajoaa NMD-reittiä pitkin. Jos tällaista lopetuskodonia ei ollut, mRNA:ta sitovat proteiinit korvataan sytoplasmalle tyypillisillä proteiineilla (esimerkiksi polyadeniinihäntään sitoutuva PABP2 mRNA korvataan PABP1:llä, CBC eIF4E:llä), ja mRNA:sta tulee täydellinen templaatti translaatiolle. [45] .

Suurin osa eukaryoottisista mRNA:ista transloituu cap-riippuvaisella mekanismilla , ja vain suhteellisen pieni osa niistä transloituu sisäisen ribosomin sisäänpääsyn mekanismilla . On tiedetty suhteellisen pitkään, että päällystämättömät mRNA:t ovat huonoja templaatteja proteiinisynteesille in vitro -kokeissa ja että cap:n läsnäolo stimuloi mRNA:n sitoutumista ribosomiin [1] . Tähän mennessä tämän ilmiön molekyyliperusta on kuvattu. Cap-riippuvaisen translaation aloitus sisältää eIF4F-kompleksin (eIF4E-eIF4G-eIF4A) kokoamisen mRNA:n päällystettyyn 5'-päähän. Korkkia sitova translaation aloitustekijä eIF4E liittyy ensimmäisenä mRNA :han , joka houkuttelee suuremman eIF4G-proteiinin kompleksiin. eIF4G puolestaan ​​toimii alustana muiden proteiinien laskeutumiseen: eIF4A, eIF3 ja PABP. Näiden ja useiden muiden proteiinien toiminta valmistaa mRNA:n ribosomin pienen alayksikön sisältävän 43S-preiniitiaatiokompleksin liittämistä varten. Tätä seuraa mRNA:n 5'-transloitumattoman alueen ribosomin pienen alayksikön skannaus alkaen 5'-päästä aloituskodonin ja proteiinisynteesin alkamisen etsimiseksi [46] [47] .

Päällyksen purkaminen ja uusiminen

Päällystäminen

Korkki yhdessä poly(A)-häntän kanssa varmistaa mRNA-molekyylin stabiilisuuden, ja korkin pilkkominen johtaa sen hajoamiseen. Siten korkin poistaminen on kriittinen hetki mRNA:n elinkaaressa ja sitä säädellään voimakkaasti solussa [48] .

Eukaryoottisen mRNA:n hajoamiseen on useita mahdollisia reittejä [49] :

• hajoaminen, joka riippuu poly(A)-hännän lyhentymisestä;
  • 5'→3'-hajoaminen;
  • 3'→5'-hajoaminen;
• hajoaminen riippumaton poly(A) hännän lyhenemisestä;
• hajoaminen endonukleaasien osallistumisen myötä .

Siinä tapauksessa, että mRNA:n hajoaminen riippuu poly(A)-hännän lyhentymisestä, tapahtumat voivat kehittyä kahden ei-eksklusiivisen skenaarion mukaan. Katkaisu 5'→3'-suunnassa alkaa mRNA:n poistamisella korkkia poistavan proteiinikompleksin vaikutuksesta. S. cerevisiaessa tämä kompleksi koostuu kahdesta proteiinista: Dcp2 [en] katalyyttisestä alayksiköstä ja Dcp1 [ -koaktivaattorista . Korkeammissa eukaryooteissa tämä kompleksi sisältää kolmannen Hedls-nimisen proteiinin (ihmisillä), joka tarjoaa lisäviestintää kompleksin alayksiköiden välillä ja stimuloi korkin poistamista [48] . Korkinpoistoreaktion tuotteet ovat 7-metyyli- GDP ja RNA, jonka 5'-päässä on monofosfaatti. Tämä 5'-pää tulee Xrn1 eksoribonukleaasin ulottuville , joka hajottaa mRNA:ta 5'→3'-suunnassa. Proteiineja, jotka osallistuvat mRNA:n 5'→3'-hajoamiseen, löytyy runsaasti prosessointielimistä , joita pidetään mahdollisena mRNA:n varastointi- ja/tai hajoamispaikkana [49] .

mRNA:n tuhoamista 3'→5'-suunnassa katalysoi suuri monialayksikköeksonukleaasi, eksosomi . Päällystetty di- tai oligonukleotidi, joka jää jäljelle eksosomin päätyttyä, käy läpi entsyymin DcpS vaikutuksen alaisena 7-metyyli-GMP:n muodostumisen. DcpS muuntaa myös 7-metyyli-GDP:n, joka muodostuu mRNA:n päättämisen aikana decapping-kompleksin vaikutuksesta, 7-metyyli-GMP:ksi [10] .

Kertaus

On osoitettu, että mRNA:t, joista on poistettu kansi, voidaan sulkea uudelleen sytoplasmaan [3] . Vuonna 2009 ehdotus vahvistettiin, että typistetyt mRNA:t, jotka muodostuvat epätäydellisen katkaisun seurauksena NMD-reittiä pitkin, käyvät läpi 5'-pään modifikaatiota, jota ei voida erottaa cappingista. Lisäksi löydettiin sytoplasmisia entsyymejä, jotka muodostavat yhden kompleksin ja varmistavat β-fosfaatin ja GMP:n peräkkäisen lisäyksen monofosfaattiin typistetyn RNA:n 5'-päässä. Näiden kahden reaktion seurauksena muodostuu GpppN-rakenne [50] . Vaikka 7-metyylitransferaasia on läsnä sytoplasmassa, se ei ole osa sytoplasmaa sulkevaa kompleksia. Tällä hetkellä ei tiedetä tarkasti, kuinka cap-metylaatio tapahtuu sytoplasmisen cappingin aikana [3] , eikä myöskään tiedetä, mikä biologinen merkitys uudelleenpäällyksellä voi olla.

Viruksen rajoitus

Virukset käyttävät solun synteettistä koneistoa lisääntymiseen, ja virusten mRNA:iden tehokas translaatio on välttämätöntä niiden selviytymiselle. Eukaryoottisoluissa vain capped mRNA:t voivat olla stabiileja ja transloituja. Päinvastoin, päällystämättömät mRNA:t hajoavat nopeasti ja voivat aktivoida solun antiviraalisen puolustuksen. Virusten ja niiden isäntien yhteisevoluutio on johtanut erilaisten mekanismien syntymiseen viruksissa tämän ongelman voittamiseksi [9] :

• capping isäntäentsyymeillä: useimmat DNA-virukset ja jotkin RNA-virukset (esim. retrovirukset ja bornavirukset ) käyttävät isäntäsolun RNA-polymeraasi II:ta geeniensä transkriptioon ja siten myös niiden RNA:ta peittävät soluentsyymit;
• viruksen entsyymikorjaus: sytoplasmassa replikoituvat virukset käyttävät omia katkaisuentsyymeitään, jotka saattavat olla tai eivät vastaa niiden soluvastaavia;
  • kanoninen capping - virus-RNA:iden 5'-päiden sulkeminen, joka suoritetaan samalla mekanismilla kuin solujen RNA:iden capping. Tämä mekanismi sisältää RNA-trifosfataasin, guanyylitransferaasin ja 7-metyylitransferaasin peräkkäisen toiminnan, joita voivat edustaa erilliset entsyymit tai monitoimiproteiinin domeenit. Tämä tila on tyypillinen poxviruksille , flaviviruksille ja reoviruksille . Vaccinia -viruksen sulkemismekanismi on hyvin tutkittu : kolmea ensimmäistä vaihetta katalysoi monifunktionaalinen D1-entsyymi kompleksissa allosteerisen säätelijänsä D12:n kanssa, ja VP39-proteiini suorittaa 2'-O-metylaation riboositähteestä. ensimmäinen RNA-nukleotidi;
  • ei-kanoninen capping - virus-RNA:iden 5'-päiden sulkeminen, joka suoritetaan eri mekanismilla kuin solujen RNA:iden capping. Tunnetaan useita tapoja ei-kanoniseen rajaukseen. Ensimmäinen esitetään järjestyksessä Mononegavirales : näiden virusten monifunktionaalinen proteiini L, jolla on polyribonukleotidyylitransferaasi- ja metyylitransferaasiaktiivisuutta, suorittaa GDP:n siirron viruksen RNA:n 5'-monofosfaattiin ja peräkkäisen metylaation 2'-O-asemassa. ensimmäisen RNA-nukleotidin ja capping -nukleotidin N7-aseman. Toinen reitti on tyypillinen alfaviruksen kaltaisille togaviruksille , esimerkiksi Semliki forest -virukselle ja Sindbis-virukselle . Tässä tapauksessa viruksen cap 0 syntetisoidaan seuraavasti: Ado-Met-riippuvainen viraalinen N 7 -metyylitransferaasi metyloi GTP:tä N 7 -asemassa ja sitten guanyylitransferaasi siirtää metyloidun GMP:n viruksen mRNA:n 5'-päähän. jonka y-fosfaattiryhmä oli aiemmin katkaistu RNA-trifosfataasista;

• jotkut virukset yksinkertaisesti "varastavat" solujen mRNA:iden korkit ( eng.  cap snatching ): tämä korkkimenetelmä on tyypillinen (-) RNA-viruksille, joilla on segmentoitu genomi, kuten Bunyavirales , arenavirukset ja ortomyksovirukset (esimerkiksi influenssavirus ). Näiden virusten RNA-riippuvainen RNA-polymeraasi sitoutuu solu-RNA:n cap 1:een tai 2:een ja katkaisee sen muutaman muun nukleotiditähteen kanssa endonukleaasiaktiivisuuden kautta. Lisäksi entsyymi yksinkertaisesti käyttää päällystettyä RNA-fragmenttia siemenenä virussynteesiä varten. Päällystämättömät solujen RNA:t hajoavat nopeasti, mikä antaa virukselle lisäedun.

Jotkut virukset kiertävät capping-ongelman käyttämällä IRES - rakenteita tai kovalenttisesti kytkettyjä suojaavia proteiineja mRNA:nsa 5'-päissä [9] .

Raja evoluutiossa

RNA capping on eukaryooteille ja niiden viruksille ainutlaatuinen ilmiö. Koska korkki on ominaista kaikille eläville eukaryooteille, uskotaan, että korkki oli läsnä heidän viimeisellä yhteisellä esi-isällä [16] .

Useita mahdollisia syitä rajausmekanismiin on tunnistettu. Ensinnäkin se on Shine-Dalgarno-sekvenssien menetys keinona tunnistaa mRNA ribosomien avulla. Bakteeri-mRNA:t sisältävät spesifisen 8 nukleotidin sekvenssin 5'-päässä, joka pariutuu komplementaarisesti 16S-rRNA -alueen kanssa translaation aloittamiseksi. Eukaryootit käyttävät capa mRNA:n ainutlaatuisena ominaisuutena, eIF4E:n sitoutuminen capiin on yksi ensimmäisistä tapahtumista translaation aloituksessa. Toisaalta joidenkin arkkien genomin analyysi (prokaryoottiset mikro-organismit, jotka oletettavasti polveutuivat yhteisestä esi-isästä eukaryoottien kanssa) paljasti myös Shine-Dalgarno-sekvenssien puuttumisen, ainakin joissakin mRNA:issa. Vaikka eukaryoottisten katkaisuentsyymien homologeja ei ole löydetty arkeasta , tämä voi viitata siihen, että arkeat ovat kehittäneet toisen, toistaiseksi tuntemattoman translaation aloitusmekanismin [16] .

Toinen mahdollinen syy korkin ilmestymiseen voi olla 5'-eksoribonukleaasien ilmaantuminen eukaryooteissa, joita ei ole vielä löydetty bakteereista tai arkeista. On ehdotettu, että 5'-eksoribonukleaasit ja capping-mekanismi voisivat kehittyä yhdessä keinona suojata eukaryoottisoluja primitiivisesti viruksilta [16] .

Eukaryoottien sulkemislaitteiston vertaileva analyysi antaa meille mahdollisuuden tehdä oletuksia niiden fysiologiasta . Erityisesti oletettiin, että monisoluisten eläinten ja kasvien viimeinen yhteinen esi-isä oli olemassa myöhemmin kuin monisoluisten eläinten ja sienten viimeinen yhteinen esi-isä [51] . Tämä on vastoin rRNA :n vertailevaa analyysiä , joka tuo monisoluiset eläimet lähemmäksi sieniä kuin kasveja [16] .

Katto ja koskemattomuus

Eukaryoottien ja niiden virusten pitkäaikainen yhteisevoluutio on johtanut sellaisten mekanismien kehittämiseen, joilla nisäkkäiden luontainen immuunijärjestelmä tunnistaa virusten esiintymisen epäspesifisesti. Immuunisolujen TLR7 ja TLR8 kalvoreseptorit reagoivat yksijuosteisten RNA:iden ilmaantumiseen kehoon, jotka sisältävät 5'-trifosfaattia tai cap 0:a [52] . Sytoplasmiset reseptorit RIG-I ja MDA5 tunnistavat RNA:t, joissa on trifosfaattia 5'-päässä, ja yksi- tai kaksijuosteiset RNA:t, joissa on cap 0 tai VPg-tyyppinen proteiini 5'-päässä, vastaavasti [53] [54] . Samanaikaisesti riboosin 2'-O-metylaatio cap-rakenteessa toimii kriteerinä immuunijärjestelmän solujen "itsevihollisen" erilastumiselle. Ligandeihinsa sitoutuvat reseptorit välittävät signaalin muille molekyyleille, mikä lopulta johtaa kehon antiviraalisen suojan aktivoitumiseen. Laboratoriohiirillä tehdyt kokeet ovat osoittaneet, että koronaviruksen mutanttimuoto, joka ei kykene riboosin 2'-O-metylaatioon, saa aikaan vahvemman antiviraalisen vasteen ja lisääntyy vähemmän tehokkaasti [54] .

Merkitys lääketieteen kannalta

Monet patogeenit ja virukset koodaavat omia capping-entsyymejä, ja vaikka niiden syntetisoima cap voi olla identtinen ihmisten kanssa, nämä entsyymit voivat vaihdella suuresti alayksiköiden koostumuksessa ja katalyyttisessä aktiivisuudessa. Tämä on perusta ajatukselle kehittää lääkkeitä, joiden tarkoituksena on estää patogeenisten mikro-organismien entsyymejä. Esimerkiksi yksi antiviraalisen lääkkeen ribaviriinin vaikutusmekanismeista RNA:n replikaation estämisen lisäksi on viruksen mRNA-rajoituksen rikkominen. Guanosiinin analogina ribaviriini trifosforyloituu solussa ja siirtyy viruksen mRNA:n 5'-päähän viruksen guanyylitransferaasin vaikutuksesta. Viruksen guanyyli-7-metyylitransferaasi metyloi kuitenkin tehottomasti ribaviriinin peittämiä RNA:ita. Tämän seurauksena syntetisoidaan "pseudo-capped" mRNA:ita, jotka ovat stabiileja solussa, mutta eivät käytännössä transloitu virusproteiineiksi [55] [56] .

Huomautuksia

1. ↑ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Banerjee AK 5'-pään kansirakenne eukaryoottisissa  lähettiribonukleiinihapoissa (neopr.)  // Microbiol Rev.. - 1980. - T. 44 . - S. 175-205 . — PMID 6247631 .
2. ↑ Belasco JG Kaiken täytyy mennä läpi: kontrastit ja yhteiset piirteet eukaryoottisten ja bakteerien mRNA:n hajoamisessa  // Nat Rev Mol Cell Biol  : Journal  . - 2010. - Vol. 11 , ei. 7 . - s. 467-478 . doi : 10.1038 / nrm2917 . — PMID 20520623 .
3. ↑ 1 2 3 Schoenberg DR, Maquat LE Viestin uudelleenpäättäminen  (neopr.)  // Trends Biochem Sci .. - 2009. - V. 34 . - S. 435-442 . — PMID 19729311 .
4. ↑ 1 2 3 Furuichi Y., Shatkin AJ Virus- ja solu-mRNA-katto: menneisyys ja tulevaisuudennäkymät  //  Adv Virus Res. : päiväkirja. - 2000. - Voi. 55 . - s. 135-184 . — PMID 11050942 .
5. ↑ Furuichi Y. Kaksijuosteisen RNA:n sisältävän sytoplasmisen polyhedroosiviruksen "metylaatiokytketty" transkriptio virukseen liittyvällä transkriptaasilla  // Nucleic Acids Res  . : päiväkirja. - 1974. - Voi. 1 , ei. 6 . - s. 809-822 . — PMID 10793759 .
6. ↑ Rottman F., Shatkin AJ, Perry RP Sekvenssejä, jotka sisältävät metyloituja nukleotideja lähetti-RNA:iden 5'-päässä: mahdollisia vaikutuksia käsittelyyn  // Solu  :  päiväkirja. - Cell Press , 1974. - Voi. 3 , ei. 3 . - s. 197-199 . — PMID 4373171 .
7. ↑ Furuichi Y., Morgan M., Shatkin AJ, Jelinek W., Salditt-Georgieff M., Darnell JE Methylated  , blocked 5 termini in HeLa cell mRNA  // Proceedings of the National Academy of Sciences of the United of America  : Journal . - 1975. - Voi. 72 , no. 5 . - P. 1904-1908 . — PMID 1057180 .
8. ↑ Reddy R., Ro-Choi TS, Henning D., Busch H. Novikoff hepatoma askites -solujen U-1 ydinribonukleiinihapon primaarinen sekvenssi  // J Biol Chem  .  : päiväkirja. - 1974. - Voi. 249 , nro. 20 . - P. 6486-6494 . — PMID 4370679 .
9. ↑ 1 2 3 Decroly E., Ferron F., Lescar J., Canard B. Perinteiset ja epätavanomaiset mekanismit viruksen mRNA:n sulkemiseksi. (englanniksi)  // Nat Rev Microbiol. : päiväkirja. - 2011. - Vol. 10 . - s. 51-65 . - doi : 10.1038/nrmicro2675 . — PMID 22138959 .
10. ↑ 1 2 3 4 5 6 Cougot N., van Dijk E., Babajko S., Séraphin B. 'Cap-tabolism'  (englanniksi)  // Trends Biochem. sci. : päiväkirja. - 2004. - Voi. 29 , ei. 8 . - s. 436-444 . - doi : 10.1016/j.tibs.2004.06.008 . — PMID 15362228 .
11. ↑ 1 2 Perry KL, Watkins KP, Agabian N. Trypanosomien mRNA:illa on epätavallisia "cap 4" -rakenteita, jotka on saatu silmukoituneen johtajan lisäämisellä  // Proceedings of the National Academy of Sciences of the United of America  : Journal  . - 1987. - Voi. 84 . - P. 8190-8194 . — PMID 3120186 .
12. ↑ Marcotrigiano J., Gingras AC, Sonenberg N., Burley SK Lähetti-RNA:n 5' cap-sitoutumisproteiinin (eIF4E) kokiteytysrakenne sitoutuneena 7-metyyli-GDP:hen. (englanniksi)  // Solu  : päiväkirja. - Cell Press , 1997. - Voi. 89 . - s. 951-961 . - doi : 10.1016/S0092-8674(00)80280-9 . — PMID 9200613 .
13. ↑ Rasmussen EB, Lis JT In vivo -transkription tauko ja korkin muodostuminen kolmelle Drosophilan lämpösokkigeenille  // Proceedings of the National Academy of Sciences of the United of America  : Journal  . - 1993. - Voi. 90 . - P. 7923-7927 . — PMID 8367444 .
14. ↑ Shuman S. mRNA:n sulkemislaitteiston rakenne, mekanismi ja kehitys  //  Prog Nucleic Acid Res Mol Biol. : päiväkirja. - 2001. - Voi. 66 . - s. 1-40 . — PMID 11051760 .
15. ↑ 1 2 3 4 Gu M., Lima CD Viestin prosessointi: rakenteellisia näkemyksiä mRNA:n rajaamisesta ja decappingista  //  Curr Opin Struct Biol. : päiväkirja. - 2005. - Voi. 15 . - s. 99-106 . — PMID 15718140 .
16. ↑ 1 2 3 4 5 6 Shuman S. Mitä lähetti-RNA:n capping kertoo meille eukaryoottien evoluutiosta  //  Nat Rev Mol Cell Biol. : päiväkirja. - 2002. - Voi. 3 , ei. 8 . - s. 619-625 . — PMID 12154373 .
17. ↑ Cho EJ, Takagi T., Moore CR, Buratowski S. mRNA:ta sulkeva entsyymi värvätään transkriptiokompleksiin fosforyloimalla RNA-polymeraasi II:n karboksiterminaalinen domeeni  // Genes Dev  .  : päiväkirja. - 1997. - Voi. 11 . - P. 3319-3326 . - doi : 10.1101/gad.11.24.3319 . — PMID 9407025 .
18. ↑ McCracken S., Fong N., Rosonina E., Yankulov K., Brothers G., Siderovski D., Hessel A., Foster S., Shuman S., Bentley DL 5'-Capping entsyymit kohdistetaan pre-mRNA:han sitoutumalla RNA-polymeraasi II:n fosforyloituun karboksiterminaaliseen domeeniin  // Genes Dev  .  : päiväkirja. - 1997. - Voi. 11 . - P. 3306-3318 . - doi : 10.1101/gad.11.24.3306 . — PMID 9407024 .
19. ↑ 1 2 Hocine S., Singer RH, Grünwald D. RNA:n käsittely ja vienti  (rajoittamaton)  // Cold Spring Harb Perspect Biol .. - 2010. - V. 2 . - S. a000752 . - doi : 10.1101/cshperspect.a000752 . — PMID 20961978 .
20. ↑ 1 2 3 4 5 Cowling VH :n mRNA cap-metylaation säätely   // Biochem . J. : päiväkirja. - 2010. - Vol. 425 , no. 2 . - s. 295-302 . - doi : 10.1042/BJ20091352 . — PMID 20025612 .
21. ↑ Guenther MG, Levine SS, Boyer LA, Jaenisch R., Young RA Kromatiinin maamerkki ja transkription aloitus useimmissa promoottoreissa ihmissoluissa  // Cell  :  Journal. - Cell Press , 2007. - Voi. 130 , ei. 1 . - s. 77-88 . - doi : 10.1016/j.cell.2007.05.042 . — PMID 17632057 .
22. ↑ Muse GW, Gilchrist DA, Nechaev S., Shah R., Parker JS, Grissom SF, Zeitlinger J., Adelman K. RNA-polymeraasi on valmis aktivoitumaan genomissa   // Nat . Genet.  : päiväkirja. - 2007. - Voi. 39 , ei. 12 . - s. 1507-1511 . - doi : 10.1038/ng.2007.21 . — PMID 17994021 .
23. ↑ Zeitlinger J., Stark A., Kellis M. , Hong JW, Nechaev S., Adelman K., Levine M., Young RA RNA polymerase stopling at developmental control genes in the Drosophila melanogaster embryo   // Nat . Genet.  : päiväkirja. - 2007. - Voi. 39 , ei. 12 . - s. 1512-1516 . - doi : 10.1038/ng.2007.26 . — PMID 17994019 .
24. ↑ Moore MJ, Proudfoot NJ Esi-mRNA-käsittely ulottuu takaisin transkriptioon ja eteenpäin translaatioon  // Cell  :  Journal. - Cell Press , 2009. - Voi. 136 , nro. 4 . - s. 688-700 . - doi : 10.1016/j.cell.2009.02.001 . — PMID 19239889 .
25. ↑ Kim HJ, Jeong SH, Heo JH, Jeong SJ, Kim ST, Youn HD, Han JW, Lee HW, Cho EJ mRNA:ta rajoittava entsyymiaktiivisuus on kytketty varhaiseen transkription elongaatioon   // Mol . solu. Biol. : päiväkirja. - 2004. - Voi. 24 , nro. 14 . - P. 6184-6193 . - doi : 10.1128/MCB.24.14.6184-6193.2004 . — PMID 15226422 .
26. ↑ 1 2 Mandal SS, Chu C., Wada T., Handa H., Shatkin AJ, Reinberg D. RNA-suojaentsyymin funktionaaliset vuorovaikutukset tekijöiden kanssa, jotka säätelevät positiivisesti ja negatiivisesti RNA-polymeraasi   II :n promoottorin pakoa // Proceedings of the National Amerikan yhdysvaltojen tiedeakatemia  : aikakauslehti. - 2004. - Voi. 101 , ei. 20 . - P. 7572-7577 . - doi : 10.1073/pnas.0401493101 . — PMID 15136722 .
27. ↑ Schroeder SC, Zorio DA, Schwer B., Shuman S., Bentley D. Hiivan mRNA cap -metyylitransferaasin, Abd1, funktio RNA-polymeraasi II:n transkriptiossa   // Mol . solu : päiväkirja. - 2004. - Voi. 13 , ei. 3 . - s. 377-387 . - doi : 10.1016/S1097-2765(04)00007-3 . — PMID 14967145 .
28. ↑ Guiguen A., Soutourina J., Dewez M., Tafforeau L., Dieu M., Raes M., Vandenhaute J., Werner M., Hermand D. P-TEFb:n (Cdk9-Pch1) värvääminen kromatiiniin cap-metyylitransferaasi Pcm1 fissiohiivassa  // EMBO  J. : päiväkirja. - 2007. - Voi. 26 , nro. 6 . - s. 1552-1559 . - doi : 10.1038/sj.emboj.7601627 . — PMID 17332744 .
29. ↑ Takagi T., Walker AK, Sawa C., Diehn F., Takase Y., Blackwell TK, Buratowski S. The Caenorhabditis elegans mRNA 5'-capping entsyymi. In vitro ja in vivo karakterisointi  //  J. Biol. Chem.  : päiväkirja. - 2003. - Voi. 278 , no. 16 . - P. 14174-14184 . - doi : 10.1074/jbc.M212101200 . — PMID 12576476 .
30. ↑ Lenasi T., Peterlin BM, Barboric M. Cap-sitova proteiinikompleksi yhdistää pre-mRNA:n cappingin transkription elongaatioon ja vaihtoehtoiseen silmukointiin positiivisen transkription elongaatiotekijän b (P-TEFb  ) kautta  // J. Biol. Chem.  : päiväkirja. - 2011. - Vol. 286 , nro. 26 . - P. 22758-22768 . - doi : 10.1074/jbc.M111.235077 . — PMID 21536667 .
31. ↑ Konarska MM, Padgett RA, Sharp PA Korkkirakenteen tunnistaminen mRNA-prekursorien silmukointiin in vitro  // Cell  :  Journal. - Cell Press , 1984. - Voi. 38 , ei. 3 . - s. 731-736 . - doi : 10.1016/0092-8674(84)90268-X . — PMID 6567484 .
32. ↑ Edery I., Sonenberg N. Kapista riippuvainen RNA-silmukointi HeLa- ydinuutteessa  // Proceedings of the National Academy of Sciences of the United of America  : Journal  . - 1985. - Voi. 82 , no. 22 . - P. 7590-7594 . — PMID 3865180 .
33. ↑ Ohno M., Sakamoto H., Shimura Y. Proksimaalisen 5'-intronin ensisijainen leikkaus mRNA-prekursoreista kahdella intronilla korkkirakenteen välittämänä  //  Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America  : Journal. - 1987. - Voi. 84 , nro. 15 . - P. 5187-5191 . — PMID 2440046 .
34. ↑ Topisirovic I., Svitkin YV, Sonenberg N., Shatkin AJ Cap and cap-binding proteins in the control of gene-  explension //  Wiley Interdiscip Rev RNA : Journal. - 2011. - Vol. 2 , ei. 2 . - s. 277-298 . - doi : 10.1002/wrna.52 . — PMID 21957010 .
35. ↑ Lewis JD, Izaurralde E., Jarmolowski A., McGuigan C., Mattaj IW Ydinkorkkia sitova kompleksi helpottaa U1 snRNP:n yhdistämistä cap-proksimaaliseen 5' silmukointikohtaan  // Genes Dev  .  : päiväkirja. - 1996. - Voi. 10 , ei. 13 . - s. 1683-1698 . - doi : 10.1101/gad.10.13.1683 . — PMID 8682298 .
36. ↑ Lewis JD, Izaurralde E. Korkkirakenteen rooli RNA:n käsittelyssä ja  ydinviennissä  // Eur . J Biochem. : päiväkirja. - 1997. - Voi. 247 , nro. 2 . - s. 461-469 . - doi : 10.1111/j.1432-1033.1997.00461.x . — PMID 9266685 .
37. ↑ Hart RP, McDevitt MA, Nevins JR . Poly(A)-kohdan pilkkominen HeLa-tumauutteessa on riippuvainen alavirran sekvensseistä  // Cell  :  Journal. - Cell Press , 1985. - Voi. 43 , no. 3 Pt 2 . - s. 677-683 . - doi : 10.1016/0092-8674(85)90240-5 . — PMID 2866847 . Arkistoitu alkuperäisestä 4. heinäkuuta 2013.
38. ↑ Cooke C., Alwine JC Korkki ja 3'-liitoskohta vaikuttavat samalla tavalla polyadenylaatiotehokkuuteen   // Mol . solu. Biol. : päiväkirja. - 1996. - Voi. 16 , ei. 6 . - P. 2579-2584 . — PMID 8649365 .
39. ↑ Flaherty SM, Fortes P., Izaurralde E., Mattaj IW, Gilmartin GM Numerokapin  sitomiskompleksin osallistuminen pre-mRNA 3' -käsittelyyn  // Proceedings of the National Academy of Sciences of the United of America  : Journal. - 1997. - Voi. 94 , no. 22 . - P. 11893-11898 . — PMID 9342333 .
40. ↑ Köhler A., ​​​​Hurt E. RNA:n vienti ytimestä sytoplasmaan   // Nat . Rev. Mol. Cell biol.  : päiväkirja. - 2007. - Voi. 8 , ei. 10 . - s. 761-773 . - doi : 10.1038/nrm2255 . — PMID 17786152 .
41. ↑ Cheng H., Dufu K., Lee CS, Hsu JL, Dias A., Reed R. Ihmisen mRNA:n vientikoneisto värvätty mRNA:n 5'-päähän  // Cell  :  Journal. - Cell Press , 2006. - Voi. 127 , nro. 7 . - s. 1389-1400 . - doi : 10.1016/j.cell.2006.10.044 . — PMID 17190602 .
42. ↑ Ohno M., Segref A., Bachi A., Wilm M., Mattaj IW PHAX , U snRNA:n ydinviennin välittäjä, jonka toimintaa säätelee fosforylaatio  // Cell  :  Journal. - Cell Press , 2000. - Voi. 101 , ei. 2 . - s. 187-198 . - doi : 10.1016/S0092-8674(00)80829-6 . — PMID 10786834 .
43. ↑ Huber J., Cronshagen U., Kadokura M., Marshallsay C., Wada T., Sekine M., Lührmann R.  Snurportin1 , m3G-cap-spesifinen ydintuontireseptori, jolla on uusi domeenirakenne  // EMBO J. : päiväkirja. - 1998. - Voi. 17 , ei. 14 . - P. 4114-4126 . - doi : 10.1093/emboj/17.14.4114 . — PMID 9670026 .
44. ↑ Murthy KG, Park P., Manley JL Tuman mikrokokkiherkkä, ATP-riippuvainen eksoribonukleaasi hajottaa suojaamattomia, mutta ei katettuja RNA-substraatteja  // Nucleic Acids Res  . : päiväkirja. - 1991. - Voi. 19 , ei. 10 . - P. 2685-2692 . — PMID 1710342 .
45. ↑ Maquat LE Nonsense-välitteinen mRNA-hajoaminen: silmukointi, translaatio ja mRNP-dynamiikka   // Nat . Rev. Mol. Cell biol.  : päiväkirja. - 2004. - Voi. 5 , ei. 2 . - s. 89-99 . - doi : 10.1038/nrm1310 . — PMID 15040442 .
46. ↑ Jackson RJ, Hellen CU, Pestova TV Eukaryoottisen käännöksen alkamismekanismi ja sen säätelyn periaatteet   // Nat . Rev. Mol. Cell biol.  : päiväkirja. - 2010. - Vol. 11 , ei. 2 . - s. 113-127 . - doi : 10.1038/nrm2838 . — PMID 20094052 .
47. ↑ Sonenberg N., Hinnebusch AG Translation initiation sääntely eukaryooteissa: mekanismit ja biologiset kohteet  (englanniksi)  // Cell  : Journal. - Cell Press , 2009. - Voi. 136 , nro. 4 . - s. 731-745 . - doi : 10.1016/j.cell.2009.01.042 . — PMID 19239892 .
48. ↑ 1 2 Ling SH, Qamra R., Song H. Rakenteellisia ja toiminnallisia näkemyksiä eukaryoottisen mRNA:n decappingista  //  Wiley Interdiscip Rev RNA : Journal. - 2011. - Vol. 2 , ei. 2 . - s. 193-208 . - doi : 10.1002/wrna.44 . — PMID 21957006 .
49. ↑ 1 2 Garneau NL, Wilusz J., Wilusz CJ The highways and byways of mRNA decay   // Nat . Rev. Mol. Cell biol.  : päiväkirja. - 2007. - Voi. 8 , ei. 2 . - s. 113-126 . - doi : 10.1038/nrm2104 . — PMID 17245413 .
50. ↑ Otsuka Y., Kedersha NL, Schoenberg DR Sytoplasmisen kompleksin tunnistaminen, joka lisää 5'-monofosfaatti-RNA  :lle capn  // Mol . solu. Biol. : päiväkirja. - 2009. - Vol. 29 , ei. 8 . - s. 2155-2167 . - doi : 10.1128/MCB.01325-08 . — PMID 19223470 .
51. ↑ Ho CK, Shuman S. Hiivamainen mRNA-suojauslaite Plasmodium falciparumissa   // Proceedings of the National Academy of Sciences of the United of America  : Journal. - 2001. - Voi. 98 , ei. 6 . - P. 3050-3055 . doi : 10.1038 / nrm2917 . — PMID 11248030 .
52. ↑ Diebold SS, Kaisho T., Hemmi H., Akira S., Reis e Sousa C. Synnynnäiset antiviraaliset vasteet TLR7-välitteisen yksijuosteisen RNA:n tunnistamisen avulla  //  Science : Journal. - 2004. - Voi. 303 , no. 5663 . - s. 1529-1531 . - doi : 10.1126/tiede.1093616 . — PMID 1497626 .
53. ↑ Pichlmair A., ​​​​Schulz O., Tan CP, Näslund TI, Liljeström P., Weber F., Reis e Sousa C. RIG-I-välitteiset antiviraaliset vasteet yksijuosteiselle RNA:lle, jossa on 5'-   fosfaatteja // - 2006. - Voi. 314 , nro. 5801 . - s. 997-1001 . — PMID 17038589 .
54. ↑ 1 2 Züst R., Cervantes-Barragan L., Habjan M., Maier R., Neuman BW, Ziebuhr J., Szretter KJ, Baker SC, Barchet W., Diamond MS, Siddell SG, Ludewig B., Thiel V Riboosin 2'-O-metylaatio tarjoaa molekulaarisen allekirjoituksen oman ja ei-itse-mRNA:n erottamiseksi toisistaan ​​riippuvaisen RNA-sensorista Mda5  // Nat Immunol  :  journal . - 2011. - Vol. 12 , ei. 2 . - s. 137-143 . - doi : 10.1038/ni.1979 . — PMID 21217758 .
55. ↑ Issur M., Picard-Jean F., Bisaillon M. The RNA capping machinery as an anti-infective target  //  Wiley Interdiscip Rev RNA : Journal. - 2011. - Vol. 2 , ei. 2 . - s. 184-192 . - doi : 10.1002/wrna.43 . — PMID 21957005 .
56. ↑ Ferron F., Decroly E., Selisko B., Canard B. Viruksen RNA-rajoituskoneisto viruslääkkeiden kohteena  //  Antiviral Res : päiväkirja. - 2013. - Vol. 96 , no. 1 . - s. 21-31 . - doi : 10.1016/j.antiviral.2012.07.007 . — PMID 22841701 .

Kirjallisuus

• Translational Control in Biology and Medicine / Toimittaneet N. Sonenberg, JWB Hershey ja MB Mathews. - NY: Cold Spring Harbor Press, 2007. - 934 s.
• Sonenberg N. eIF4E, mRNA:ta sitova proteiini: peruslöydöstä translaatiotutkimukseen // Biochemistry and Cell Biology. - 2008. - Nro 86 . - s. 178-183.
• Rhoads RE eIF4E: uudet perheenjäsenet, uudet sitovat kumppanit, uudet roolit // Journal of Biological Chemistry. - 2009. - Nro 284 . - P. 16711-16715.
• Schoenberg DR, Maquat LE Re-capping the message  //  Trends in Biochemical Sciences. - Cell Press , 2009. - Ei. 34 . - s. 435-442.
• MRNA -kannen metylaation suojuksen VH-sääntely // Biochemical Journal. - 2009. - Nro 425 . - s. 295-302.
• Sonenberg N., Hinnebusch AG Translation aloituksen säätely eukaryooteissa: mekanismit ja biologiset kohteet  (englanti)  // Cell . - Cell Press , 2009. - Ei. 136 . - s. 731-745.
• Van Der Kelen K., Beyaert R., Inze D., De Veylder L. Eukaryoottisten geenien ilmentymisen translaatiokontrolli // Critical Reviews in Biochemistry and Molecular Biology. - 2009. - Nro 44 . - s. 143-168.
• Jackson RJ, Hellen CUT, Pestova TV Eukaryoottisen translaation alkamismekanismi ja sen säätelyn periaatteet // Nature Reviews Molecular Cell Biology. - 2010. - Nro 10 . - s. 113-127.

Linkit

• mRNA-katto (ei käytettävissä linkki) . verkkosivusto humbio.ru. Haettu 13. helmikuuta 2014. Arkistoitu alkuperäisestä 10. toukokuuta 2014. (määrätön)