Войти
snRNP s (произносится как «snurps») или small n uclear r ibo n ucleo p roteins, являются РНК - белковые комплексы, которые объединяются с немодифицированной пре-мРНК и различными другими белками с образованием сплайсосомы, большого молекулярного комплекса РНК-белок, на котором сплайсинг встречается пре-мРНК. Действие snRNP необходимо для удаления интронов из пре-мРНК, критического аспекта посттранскрипционной модификации РНК, происходящей только в ядро эукариотических клеток. Кроме того, U7 snRNP вообще не участвует в сплайсинге, так как U7 snRNP отвечает за процессинг 3'-стволовой петли пре-мРНК гистона.
Двумя основными компонентами мяРНП являются молекулы белка и РНК. РНК, обнаруженная в каждой частице мяРНП, известна как малая ядерная РНК, или мяРНК, и обычно имеет длину около 150 нуклеотидов. Компонент мяРНК мяРНП придает специфичность отдельным интронам посредством «распознавания » последовательностей критических сигналов сплайсинга на 5'- и 3'-концах и сайта разветвления интронов. МяРНК в мяРНП подобна рибосомной РНК в том, что она напрямую выполняет как ферментативную, так и структурную роль.
SnRNP были обнаружены Майклом Р. Лернером и Джоан А. Стейтц. Томас Р. Чех и Сидни Альтман также сыграли свою роль в открытии, получив Нобелевскую премию по химии в 1989 году за независимое открытие того, что РНК может действовать как катализатор в развитии клеток.
По крайней мере пять различных типов snRNP присоединяются к сплайсосоме для участия в сплайсинге. Они могут быть визуализированы с помощью гель-электрофореза и по отдельности известны как: U1, U2, U4, U5 и U6. Их компоненты мяРНК известны, соответственно, как: мяРНК U1, мяРНК U2, мяРНК U4, мяРНК U5 и . U6 snRNA.
В середине 1990-х было обнаружено, что существует вариантный класс snRNP, который помогает в сплайсинге класса интронов, обнаруженных только у многоклеточных животных, с высококонсервативными 5'-сайтами сплайсинга и сайты-филиалы. Этот вариантный класс snRNP включает: мяРНК U11, мяРНК U12, мяРНК U4atac и мяРНК U6atac. Хотя они и отличаются, они выполняют те же функции, что и do U1, U2, U4 и U6 соответственно.
Кроме того, мяРНП U7 состоит из малой ядерной РНК U7 и ассоциированной
Малые ядерные рибонуклеопротеины (мяРНП) собираются в строго организованном и регулируемом процессе, в котором задействованы оба вида протеинов, и он участвует в процессинге 3'-петли пре-мРНК гистонов. ядро клетки и цитоплазма.
РНК-полимераза II транскрибирует U1, U2, U4, U5, а менее распространенная U11, U12 и U4atac (snRNAs ) приобретают m7G-cap, который служит сигналом экспорта. Ядерный экспорт опосредуется CRM1.
Белки Sm синтезируются в цитоплазме с помощью рибосом, транслирующих Sm матричную РНК, как и любой другой белок. Они хранятся в цитоплазме в форме трех частично собранных кольцевых комплексов, все из которых связаны с белком pICln. Они представляют собой пентамерный комплекс 6S SmD1, SmD2, SmF, SmE и SmG с pICln, комплексом 2-4S SmB, возможно, с SmD3 и pICln и 20S метилосомой, которая представляет собой большой комплекс SmD3, SmB, SmD1, pICln и белка аргининметилтрансферазы-5 (PRMT5 ). SmD3, SmB и SmD1 претерпевают посттрансляционную модификацию в метилосоме. Эти три белка Sm имеют повторяющиеся мотивы аргинин - глицин на C-концевых концах SmD1, SmD3 и SmB, а боковые цепи аргинина симметрично диметилированы до ω-N, N-диметиларгинин. Было высказано предположение, что pICln, который присутствует во всех трех комплексах-предшественниках, но отсутствует в зрелых snRNP, действует как специализированный шаперон, предотвращая преждевременную сборку белков Sm.
snRNAs (U1, U2, U4, U5 и менее распространенные U11, U12 и U4atac) быстро взаимодействуют с SMN (выживаемость белка двигательного нейрона); кодируется геном SMN1 ) и Gemins 2-8 (Gem-ассоциированные белки: GEMIN2, GEMIN3, GEMIN4, GEMIN5, GEMIN6, GEMIN7, GEMIN8 ), образующих комплекс SMN . Именно здесь мяРНК связывается с пентамером SmD1-SmD2-SmF-SmE-SmG с последующим добавлением димера SmD3-SmB для завершения кольца Sm вокруг так называемого Sm сайта мяРНК. Этот сайт Sm представляет собой консервативную последовательность нуклеотидов в этих мяРНК, обычно AUUUGUGG (где A, U и G представляют собой нуклеозиды аденозин, уридин и гуанозин соответственно). После сборки кольца Sm вокруг мяРНК 5'-концевой нуклеозид (уже модифицированный до 7-метилгуанозинового кэпа) гиперметилируется до 2,2,7-триметилгуанозина и другой (3 ') конец мяРНК обрезается. Эта модификация и наличие полного кольца Sm распознаются белком снурпортин 1 .
Завершенный коровый комплекс snRNP-snurportin 1 транспортируется в ядро через белок importin β . Внутри ядра основные snRNP появляются в тельцах Кахаля, где происходит окончательная сборка snRNPs. Он состоит из дополнительных белков и других модификаций, специфичных для конкретного snRNP (U1, U2, U4, U5). Биогенез мяРНП U6 происходит в ядре, хотя большие количества свободного U6 обнаруживаются в цитоплазме. Кольцо LSm может сначала собраться, а затем связываться с U6 snRNA.
snRNPs очень долгоживущие, но предполагается, что в конечном итоге они будут разобраны и деградировал. О процессе деградации известно немного.
Дефектная функция выживания белка мотонейрона (SMN) в биогенезе snRNP, вызванная генетическим дефектом в SMN1 ген, который кодирует SMN, может объяснять патологию двигательных нейронов, наблюдаемую при генетическом заболевании спинальная мышечная атрофия.
Несколько структур snRNP человека и дрожжей были определены с помощью криоэлектронная микроскопия и последовательный анализ отдельных частиц. Недавно ядерная структура мяРНП U1 человека была определена с помощью рентгеновской кристаллографии (3CW1, 3PGW), за которой последовала структура ядра snRNP U4 (2Y9A), которая дала первое понимание атомных контактов, особенно способ связывания белков Sm с сайтом Sm. Структура UsnRNA U6 была решена в комплексе со специфическим белком Prp24 (4N0T), а также структура его 3'- нуклеотидов, связанных со специальным белковым кольцом Lsm2-8 (4M7A). Коды PDB для соответствующих структур указаны в скобках. Структуры, определенные с помощью анализа с помощью одночастичной электронной микроскопии, включают: U1 snRNP человека, человеческий U11 / U12 di-snRNP, человеческий U5 snRNP, U4 / U6 ди-snRNP, U4 / U6 ∙ U5 три-snRNP. Дальнейший прогресс, определяющий структуры и функции snRNP и сплайсосом, продолжается.
Аутоантитела могут вырабатываться против собственных snRNP организма, в первую очередь антител против Sm нацелено против типа snRNP белка Sm, особенно при системной красной волчанке (СКВ).
