U1 스플라이소솜 RNA

U1 spliceosomal RNA
U1 스플라이소솜 RNA
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U1의 2차 구조 및 시퀀스 보존 예측
식별자
기호U1
RfamRF00003
기타자료
RNA형유전자; snRNA; 스플라이싱
도메인에우카리오타
바둑GO:0000368 GO:0030627 GO:0005685
그렇게SO:0000391
PDB 구조PDBe

U1 spliceosomal RNA is the small nuclear RNA (snRNA) component of U1 snRNP (small nuclear ribonucleoprotein), an RNA-protein complex that combines with other snRNPs, unmodified pre-mRNA, and various other proteins to assemble a spliceosome, a large RNA-protein molecular complex upon which splicing of pre-mRNA occurs.스플리싱(splising) 또는 인트론(intron)의 제거는 전치 후 수정의 주요 측면이며, 진핵생물의 핵에서만 일어난다.

구조 및 기능

인간의 경우 U1 스플라이소솜 RNA는 164 베이스로 4개의 줄기 루프를 형성하며 5'트리메틸과노신 5-프라임 캡을 가지고 있다.베이스 3 ~ 10은 RNA 스플라이싱 중에 5'의 인트론 스플라이스 부지로 베이스 페어링하는 보존된 시퀀스로, 베이스 126 ~ 133은 주변에 sm 링이 조립되는 sm 부지를 형성한다.Stem-loop I binds to the U1-70K protein, stem-loop II binds to the U1 A protein, stem-loops III and IV bind to the core RNP domain, a heteroheptameric Sm ring consisting of SmB/B', SmD1/2/3, SmE, SmF, and SmG.U1 C는 주로 단백질-단백질 상호작용을 통해 상호작용한다.[1][2]

실험 결과, 5' 분할 부지에 대한 U1 snRNA의 결합은 이음매 조립을 시작하기 위해 필요하지만 충분하지 않다는 것이 입증되었다.[3]U2 snRNP와 U5의 영입에 이어.스플라이싱 촉매제가 발생하기 전에 스플라이소솜은 5'스플라이스 사이트를 U1 snRNA에서 U6 snRNA로 전송한다.[4]

메타조안과 효모 U1 snRNA 사이에는 순서와 이차 구조에 상당한 차이가 있으며, 후자는 훨씬 길다(인간 내 뉴클레오티드 164개 대비 뉴클레오티드 568개).그럼에도 불구하고 2차 구조 예측에 따르면 모든 U1 snRNA는 나선형 I, II, 근위부 II, IV로 구성된 '공통 코어'를 공유한다.[5]이 계열은 더 큰 효모 배열을 포함하지 않는다.

U1 snRNP에 대한 비수역적 역할이 최근 대안적인 폴리A 사이트 선택[6] 규정에서 설명되고 있다. 전사율 "스폰지" U1 snRNP를 증가시켜 그 가용성을 감소시킬 것을 제안한다.이 모델은 항이센스 모르폴리노 올리고뉴클레오티드로 U1 snRNP 수준을 감소시키면 보다 짧은 mRNA 대본을 생성하기 위해 폴리A 사용량의 용량 의존적 변화를 초래했기 때문에 실험적으로 지원된다.

질병에서의 역할

U1 snRNP는 많은 질병, 특히 잘못 접힌 단백질의 존재로 특징지어지는 질병에 연루되었다.예를 들어 건강한 개인의 뇌세포에서 U1-70k라고 불리는 U1 snRNP의 단백질 성분은 알츠하이머병 환자의 뇌세포에서 나온 아밀로이드 골재가 있으면 불용성인 것으로 밝혀졌다.[7][8]U1 과다압박은 자가포식 수준을 높이고 리소솜 생물 발생을[9] 변화시킨다.

Similarly in fibroblast cells of patients with a familial form of Amyotrophic Lateral Sclerosis (ALS), the core components of U1 snRNP (namely, the Sm proteins and U1 snRNA) were found to co-mislocalize to the cytoplasm with the mutant version of a protein called FUS (ideally, FUS should localize to the nucleus since it possesses an exposed nuclear국산화 순서).이 연구의 저자들은 또한 U1 snRNP를 실험적으로 쓰러뜨리면 운동 뉴런의 축이 잘려나가게 된다는 것을 발견했는데, 이는 스플라이싱 결점이 ALS 병원체 발생에서 작용하는 역할을 할 수 있다는 것을 암시한다.[10]

게놈전파 텔레스크립팅의 역할

텔테스크립팅은 U1 snRNP가 조기 분열과 PCPA(Polyadenylation)를 억제하는 과정으로 세포에서 필요할 때 큰 대본을 합성할 수 있다.인트론은 폴리아데닐화 신호(PAS이러한 사이트는 사전 mRNA가 분할 및 폴리아데닐화(PCPA라 불리는 프로세스)에 의해 종료될 수 있는 곳이다.[11]U1 snRNP는 5'의 스플라이스 사이트 인식에서의 역할 외에도 연장이 지속될 수 있도록 mRNA 이전에서 이러한 노출된 PAS를 보호함으로써 초기 대본을 보호한다.더욱이, U1 텔테마킹은 중앙값 크기가 39 킬로 염기쌍인 큰 유전자의 인트론에서 장거리 전사 연장에 특히 중요한 것으로 밝혀졌다.[12]

참고 항목

참조

  1. ^ Nagai K, Muto Y, Pomeranz Krummel DA, Kambach C, Ignjatovic T, Walke S, Kuglstatter A (May 2001). "Structure and assembly of the spliceosomal snRNPs. Novartis Medal Lecture". Biochemical Society Transactions. 29 (Pt 2): 15–26. doi:10.1042/bst0290015. PMID 11356120.
  2. ^ Stark H, Dube P, Lührmann R, Kastner B (January 2001). "Arrangement of RNA and proteins in the spliceosomal U1 small nuclear ribonucleoprotein particle". Nature. 409 (6819): 539–42. Bibcode:2001Natur.409..539S. doi:10.1038/35054102. PMID 11206553. S2CID 4421636.
  3. ^ Weaver RF (2005). Molecular Biology. Boston: McGraw-Hill. pp. 433. ISBN 9780072846119. OCLC 53900694.
  4. ^ Will CL, Lührmann R (July 2011). "Spliceosome structure and function". Cold Spring Harbor Perspectives in Biology. 3 (7): a003707. doi:10.1101/cshperspect.a003707. PMC 3119917. PMID 21441581.
  5. ^ Zwieb C (January 1997). "The uRNA database". Nucleic Acids Research. 25 (1): 102–3. doi:10.1093/nar/25.1.102. PMC 146409. PMID 9016512.
  6. ^ Berg MG, Singh LN, Younis I, Liu Q, Pinto AM, Kaida D, Zhang Z, Cho S, Sherrill-Mix S, Wan L, Dreyfuss G (July 2012). "U1 snRNP determines mRNA length and regulates isoform expression". Cell. 150 (1): 53–64. doi:10.1016/j.cell.2012.05.029. PMC 3412174. PMID 22770214.
  7. ^ Diner I, Hales CM, Bishof I, Rabenold L, Duong DM, Yi H, Laur O, Gearing M, Troncoso J, Thambisetty M, Lah JJ, Levey AI, Seyfried NT (December 2014). "Aggregation properties of the small nuclear ribonucleoprotein U1-70K in Alzheimer disease". The Journal of Biological Chemistry. 289 (51): 35296–313. doi:10.1074/jbc.M114.562959. PMC 4271217. PMID 25355317.
  8. ^ Bai B, Hales CM, Chen PC, Gozal Y, Dammer EB, Fritz JJ, Wang X, Xia Q, Duong DM, Street C, Cantero G, Cheng D, Jones DR, Wu Z, Li Y, Diner I, Heilman CJ, Rees HD, Wu H, Lin L, Szulwach KE, Gearing M, Mufson EJ, Bennett DA, Montine TJ, Seyfried NT, Wingo TS, Sun YE, Jin P, Hanfelt J, Willcock DM, Levey A, Lah JJ, Peng J (October 2013). "U1 small nuclear ribonucleoprotein complex and RNA splicing alterations in Alzheimer's disease". Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 110 (41): 16562–7. Bibcode:2013PNAS..11016562B. doi:10.1073/pnas.1310249110. PMC 3799305. PMID 24023061.
  9. ^ Cheng Z, Du Z, Zhai B, Yang Z, Zhang T (January 2018). "U1 small nuclear RNA overexpression implicates autophagic-lysosomal system associated with AD". Neuroscience Research. 136: 48–55. doi:10.1016/j.neures.2018.01.006. PMID 29395359. S2CID 19262444.
  10. ^ Yu Y, Chi B, Xia W, Gangopadhyay J, Yamazaki T, Winkelbauer-Hurt ME, Yin S, Eliasse Y, Adams E, Shaw CE, Reed R (March 2015). "U1 snRNP is mislocalized in ALS patient fibroblasts bearing NLS mutations in FUS and is required for motor neuron outgrowth in zebrafish". Nucleic Acids Research. 43 (6): 3208–18. doi:10.1093/nar/gkv157. PMC 4381066. PMID 25735748.
  11. ^ Berg MG, Singh LN, Younis I, Liu Q, Pinto AM, Kaida D, Zhang Z, Cho S, Sherrill-Mix S, Wan L, Dreyfuss G (July 2012). "U1 snRNP determines mRNA length and regulates isoform expression". Cell. 150 (1): 53–64. doi:10.1016/j.cell.2012.05.029. PMC 3412174. PMID 22770214.
  12. ^ Oh JM, Di C, Venters CC, Guo J, Arai C, So BR, Pinto AM, Zhang Z, Wan L, Younis I, Dreyfuss G (November 2017). "U1 snRNP telescripting regulates a size-function-stratified human genome". Nature Structural & Molecular Biology. 24 (11): 993–999. doi:10.1038/nsmb.3473. PMC 5685549. PMID 28967884.

추가 읽기

외부 링크