Комплекс экзонных соединений

редактировать
Белковый комплекс, собранный на мРНК

Комплекс соединения экзонов (EJC ) представляет собой белковый комплекс, который образуется на цепи пре-мессенджера РНК на стыке двух экзонов, которые были соединены вместе во время сплайсинга РНК. EJC оказывает большое влияние на трансляцию, наблюдение и локализацию сплайсированной мРНК. Сначала он откладывается на мРНК во время сплайсинга, а затем транспортируется в цитоплазму. Там он играет важную роль в посттранскрипционной регуляции мРНК. Считается, что комплексы соединений экзонов обеспечивают позиционно-специфическую память о событии сплайсинга. EJC состоит из стабильного ядра гетеротетрамера, которое служит платформой связывания для других факторов, необходимых для пути мРНК. Ядро EJC содержит белок эукариотический фактор инициации 4A-III (eIF4A-III ; DEAD-бокс РНК геликаза ), связанная с аналогом аденозинтрифосфата (АТФ ), а также с дополнительными белками Magoh и Y14. Связывание этих белков с ядерными крапчатыми доменами было недавно измерено, и оно может регулироваться сигнальными путями PI3K / AKT / mTOR. Чтобы произошло связывание комплекса с мРНК, фактор eIF4AIII ингибируется, останавливая гидролиз АТФ. Это распознает EJC как АТФ-зависимый комплекс. EJC также взаимодействует с большим количеством дополнительных белков; особенно белки SR. Предполагается, что эти взаимодействия важны для уплотнения мРНК. Роль EJC в экспорте мРНК противоречива.

Структура с разрешением 2,3 ангстрем основного комплекса EJC, связанного с транскриптом РНК

Содержание

  • 1 Белковые компоненты
  • 2 Структура
  • 3 Механизм
  • 4 В бессмысленном распаде
  • 5 Примечания и ссылки

Белковые компоненты

EJC состоит из нескольких ключевых белковых компонентов: RNPS1, Y14, SRm160, Aly / REF и Магох, среди прочих. RNPS1 может функционировать как коактиватор сплайсинга, но наряду с Y14 он также принимает участие в процессе нонсенс-опосредованного распада у эукариот. SRm160 - еще один коактиватор, который, как предполагается, усиливает процессинг 3 ’конца мРНК. Полагают, что белковый компонент Magoh способствует субцитоплазматической локализации мРНК, в то время как Aly участвует в экспорте ядерной мРНК. Полагают, что Aly рекрутируется в комплекс соединения экзонов белком UAP56. UAP56 распознается как РНК-геликаза, но действует как фактор сплайсинга, необходимый для ранней сборки сплайсинга. Другой фактор, участвующий в пути EJC, - это DEK. Этот компонент, как известно, принимает участие во множестве функций, от сплайсинга до регуляции транскрипции и структуры хроматина.

Структура

кристаллизация комплекс соединения экзонов выявил структурную организацию его белковых компонентов. Ядро комплекса вытянуто с габаритными размерами 99 на 67 на 54 Å. Он организован вокруг фактора eIF4AIII. Сам фактор состоит из двух различных типов конформаций вокруг мРНК: закрытой и открытой. В закрытом состоянии два домена eIF4AIII образуют сложные сайты связывания для 5'-аденилил-β, γ-имидодифосфата (ADPNP) и мРНК. В открытой конформации два домена повернуты на 160 градусов относительно закрытого состояния18. Белковые компоненты Magoh и Y14 связываются вместе с образованием гетеродимера, расположенного на 5 ’полюсе EJC. Magoh связывается с доменом eIF4AIII посредством взаимодействий между остатками его двух С-концевых спиралей и одним концом большого β-листа. Консервативные остатки в линкере между двумя доменами eIF4AIII образуют солевые мостики или водородные связи со специфическими остатками в Magoh. Другое связывание происходит между второй петлей β-листа Magoh и двумя доменами eIF4AIII и их линкером. Между Y14 и eIF4AIII образуется только одинарная частичная связь. Он состоит из солевого мостика между консервативными остатками Y14 Arg108 и eIF4AIII Asp401. Если бы мутации произошли в обоих этих остатках, ассоциации Magoh-Y14 с EJC не существовало бы.

Механизм

На втором этапе сплайсинга в эукариотических клетках EJC депонировалось приблизительно 20-24 нуклеотидов с 5'-конца выше места соединения сплайсинга (где соединяются два экзона), когда формируется лариат и экзоны лигируются вместе. Связывание EJC с мРНК происходит независимым от последовательности образом с образованием зрелого мессенджера рибонуклеопротеина (мРНП). EJC остается стабильно связанным с этим мРНП, поскольку он экспортируется из ядра в цитоплазму. Компоненты белка либо связываются с EJC, либо высвобождаются им в процессе транспортировки. Чтобы транслокация мРНК через комплекс ядерной поры происходила, гетеродимер, состоящий из NXF1 / TAP и NXT1 / p15, должен связываться с транскриптами. NXF1 / TAP является основным рецептором для экспорта мРНК в цитоплазму. Это связано с тем, что он взаимодействует как с РНК-связывающими адапторными белками, так и с компонентами комплекса ядерной поры.

Распознавание кодона преждевременной терминации происходит во время трансляции в цитоплазме. Изображение, показанное ниже, подразумевает, что это событие является ядерным, что противоречит общему мнению в этой области. Читатели должны знать, что перевод в ядре - очень спорная тема, которая не подкрепляется данными.

PTC заставляет транскрипт мРНК подвергаться NMD

В бессмысленном распаде

Комплексы соединения экзонов играют главную роль в надзоре за мРНК. Более конкретно, они обнаруживаются в пути опосредованного нонсенсом распада (NMD), где расщепляются транскрипты мРНК с преждевременными стоп-кодонами. При нормальной трансляции мРНК рибосома связывается с транскриптом и начинает удлинение цепи аминокислоты. Он продолжается до тех пор, пока не достигнет места комплекса соединения экзонов, которое затем смещает. Затем трансляция завершается, когда рибосома достигает кодона терминации . В NMD транскрипт мРНК содержит кодон преждевременной терминации (PTC) из-за нонсенс-мутации. Если этот кодон встречается перед сайтом EJC, EJC останется связанным, срабатывая. EJC и его позиция служат своего рода регулятором, определяющим, является ли транскрипт дефектным или нет.

Также известно, что EJC принимают участие в НПРО иным образом; набор факторов наблюдения UPF1, UPF2 и UPF3. Эти белки являются наиболее важными компонентами механизма NMD. Белки EJC MAGOH, Y14 и eIF4AIII обеспечивают связывание UPF3, который действует как мостик между UPF2 и UPF1, образуя тримерный комплекс. Внутри этого комплекса UPF2 и UPF3 действуют совместно, способствуя АТФазе и РНК-геликазе UPF1. Ядро EJC стабильно прикрепляет комплекс UPF к мРНК и помогает в регуляции необходимого белка UPF1. Рибосомы, которые остановились на PTC, рекрутируют UPF1 за счет взаимодействия с фактором высвобождения eRF1 и eRF3. Наряду с белком SMG1, eRF1, eRF3 и UPF1 образуют комплекс SURF. Этот комплекс образует мост между рибосомой и нижележащим EJC, который связан с UPF3 и UPF2. Это взаимодействие запускает фосфорилирование UPF1 с помощью SMG1, вызывая диссоциацию eRF1 и eRF3. Полученный комплекс состоит из EJC, UPF3, UPF2, фосфорилированных UPF1 и SMG1 и, в свою очередь, запускает деградацию мРНК.

Примечания и ссылки

Последняя правка сделана 2021-05-19 09:48:49
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте