포유 온도계

FourU thermometer
포유
FourU.png
FourU RNA 온도계의 컨센서스 이차 구조붉은 색상은 뉴클레오티드 보존의 가장 높은 수준을 나타낸다.
식별자
기호포유
RfamRF01795
기타자료
RNA형RNA온도계
도메인살모넬라;
PDB 구조PDBe

4U 온도계는 살모넬라에서 발견된 비코딩 RNA 온도계의 일종이다.[1]머리핀 II(사진)의 샤인달가노 수열 바로 맞은편에서 발견된 네 개의 보존도가 높은 우리딘 뉴클레오티드가 발견되어 'FourU'라는 이름이 붙었다.FourU와 같은 RNA 온도계는 많은 원핵생물에서 열충격 단백질을 통한 온도 조절을 한다.[2][3][4]4U 온도계는 비교적 작은 RNA 분자로 길이 57개 뉴클레오티드에 불과하며 단순한 2헤어핀 구조를 가지고 있다.[1]

포유(FourU)는 열충격 단백질 살모넬라 agsA 유전자의 5개 번역되지 않은 부위에서 발견되며,[1][5][6] 그들은 유전자 mRNA의 샤인 달가노 염기서열을 염기서열화하여 이 단백질의 번역을 억제한다.[2]이것은 리보솜이 유전자의 시작 코돈과 결합하는 것을 방지한다.[7]

그것들은 또한 5층에서도 발견된다.살모넬라 및 E.coli에서 htrA(고온요구량) 유전자의 UTR.[8]

V. cholerae 4U 온도계는 5'의 toxT에서 온도에 의존하는 번역을 제어한다.인체 온도에서 온도계 구조가 열리고 전사활성제 단백질인 ToxT 변환이 가능하여 V.콜레라 독성을 촉진한다.[9]

다른 알려진 RNA 온도계는 ROSE 원소와[10][11] Hsp90 cis-reg 원소를 포함한다.[12]

온도에 대한 반응

헤어핀 II는 포유 2차 구조의 역동적인 특징으로 보인다.[1][2]45 °C 이상의 온도에 노출되면 순응적인 변화를 겪으며, 온도가 상승함에 따라 점점 더 손상되지 않게 된다.[1]이와는 대조적으로 헤어핀 I은 50 °C의 높은 온도에서 안정적으로 기저부가 손상되어 있으며, 이는 닫힘에서 개방으로 헤어핀 II의 구조적 이동이 열충격 반응에 중요한 역할을 할 수 있음을 의미한다.[1]이후 연구는 온도 상승에 대응하여 FourU 헤어핀 II의 협동 지퍼형 전개 메커니즘을 지원하기 위해 엔탈피와 엔트로피의 돌연변이 분석과 계산을 사용했다.[2]

시그마 인자협력

다른 RNA 온도계와 마찬가지로 FourU도 인접 유전자의 온도 의존적 발현에만 책임이 있는 것은 아니다.[13]대신 다른 많은 유전자를 조절하는 것으로 알려진 시그마 인자(sigma factor, sigma factor, sigma factor)[14]와32 연동하여 작용한다.[15]시그마 인자-RNA 온도계 조합은 다른 열충격 유전잓[4]를 조절하는 것으로 밝혀져 미발견 RNA온도계가 시그마 인자 모듈과 나란히 작동해 다른 관련 유전자를 추가 조절하는 것으로 추정되고[누구에 의해서?]있다.추가적인 추측에 따르면 유전자 조절의 RNA 온도계 방법은 보다 복잡한 시그마 인자 전사 제어 이전에 진화했을 수 있다.[1]

agsA 함수

FourU 온도계에 의해 조절되는 agsA 유전자는 살모넬라균에서 처음 발견되었다.[6]이 유전자에 의해 암호화된 단백질은 작은 열충격 단백질(sHSP)으로 박테리아가 재생할 수 없는 단백질과 도움의 집합으로부터 박테리아를 보호한다.[14]돌연변이 분석은 agsA의 중요성을 확인시켜주었다: 유전자를 함유한 플라스미드와 촉진자가 고온에서 단백질 집적을 교정하여 열생 돌연변이 표현형의 생존율을 증가시켰다.[6]인간 샤페론 α-크리스탈린과 비슷한 기능을 가지고 있다.[16]

참고 항목

참조

  1. ^ a b c d e f g Waldminghaus T, Heidrich N, Brantl S, Narberhaus F (July 2007). "FourU: a novel type of RNA thermometer in Salmonella". Molecular Microbiology. 65 (2): 413–424. doi:10.1111/j.1365-2958.2007.05794.x. PMID 17630972.
  2. ^ a b c d Rinnenthal J, Klinkert B, Narberhaus F, Schwalbe H (June 2010). "Direct observation of the temperature-induced melting process of the Salmonella fourU RNA thermometer at base-pair resolution". Nucleic Acids Research. 38 (11): 3834–3847. doi:10.1093/nar/gkq124. PMC 2887971. PMID 20211842.
  3. ^ Narberhaus F, Waldminghaus T, Chowdhury S (January 2006). "RNA thermometers". FEMS Microbiology Reviews. 30 (1): 3–16. doi:10.1111/j.1574-6976.2005.004.x. PMID 16438677.
  4. ^ a b Waldminghaus T, Fippinger A, Alfsmann J, Narberhaus F (December 2005). "RNA thermometers are common in alpha- and gamma-proteobacteria". Biological Chemistry. 386 (12): 1279–1286. doi:10.1515/BC.2005.145. PMID 16336122. S2CID 84557068.
  5. ^ "aggregation suppressing protein". National Center for Biotechnology Information.
  6. ^ a b c Tomoyasu T, Takaya A, Sasaki T, Nagase T, Kikuno R, Morioka M, Yamamoto T (November 2003). "A new heat shock gene, AgsA, which encodes a small chaperone involved in suppressing protein aggregation in Salmonella enterica serovar typhimurium". Journal of Bacteriology. 185 (21): 6331–6339. doi:10.1128/JB.185.21.6331-6339.2003. PMC 219406. PMID 14563868.
  7. ^ Shine J, Dalgarno L (March 1975). "Determinant of cistron specificity in bacterial ribosomes". Nature. 254 (5495): 34–38. doi:10.1038/254034a0. PMID 803646. S2CID 4162567.
  8. ^ Klinkert B, Cimdins A, Gaubig LC, Roßmanith J, Aschke-Sonnenborn U, Narberhaus F (July 2012). "Thermogenetic tools to monitor temperature-dependent gene expression in bacteria". Journal of Biotechnology. 160 (1–2): 55–63. doi:10.1016/j.jbiotec.2012.01.007. PMID 22285954.
  9. ^ Weber GG, Kortmann J, Narberhaus F, Klose KE (September 2014). "RNA thermometer controls temperature-dependent virulence factor expression in Vibrio cholerae". Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 111 (39): 14241–14246. doi:10.1073/pnas.1411570111. PMC 4191814. PMID 25228776.
  10. ^ Nocker A, Hausherr T, Balsiger S, Krstulovic NP, Hennecke H, Narberhaus F (December 2001). "A mRNA-based thermosensor controls expression of rhizobial heat shock genes". Nucleic Acids Research. 29 (23): 4800–4807. doi:10.1093/nar/29.23.4800. PMC 96696. PMID 11726689.
  11. ^ Waldminghaus T, Gaubig LC, Narberhaus F (November 2007). "Genome-wide bioinformatic prediction and experimental evaluation of potential RNA thermometers". Molecular Genetics and Genomics. 278 (5): 555–564. doi:10.1007/s00438-007-0272-7. PMID 17647020. S2CID 24747327.
  12. ^ Ahmed R, Duncan RF (November 2004). "Translational regulation of Hsp90 mRNA. AUG-proximal 5'-untranslated region elements essential for preferential heat shock translation". The Journal of Biological Chemistry. 279 (48): 49919–49930. doi:10.1074/jbc.M404681200. PMID 15347681.
  13. ^ Johansson J, Mandin P, Renzoni A, Chiaruttini C, Springer M, Cossart P (September 2002). "An RNA thermosensor controls expression of virulence genes in Listeria monocytogenes". Cell. 110 (5): 551–561. doi:10.1016/S0092-8674(02)00905-4. PMID 12230973.
  14. ^ a b Bukau B (August 1993). "Regulation of the Escherichia coli heat-shock response". Molecular Microbiology. 9 (4): 671–680. doi:10.1111/j.1365-2958.1993.tb01727.x. PMID 7901731. S2CID 39147026.
  15. ^ Permina EA, Gelfand MS (2003). "Heat shock (sigma32 and HrcA/CIRCE) regulons in beta-, gamma- and epsilon-proteobacteria". Journal of Molecular Microbiology and Biotechnology. 6 (3–4): 174–181. doi:10.1159/000077248. PMID 15153770. S2CID 84915084.
  16. ^ Rajaraman K, Raman B, Ramakrishna T, Rao CM (May 2001). "Interaction of human recombinant alphaA- and alphaB-crystallins with early and late unfolding intermediates of citrate synthase on its thermal denaturation". FEBS Letters. 497 (2–3): 118–123. doi:10.1016/S0014-5793(01)02451-6. PMID 11377425.

추가 읽기

외부 링크