Тетрауп

Тетрапетли представляют собой тип четырехосновных шпилечных петель мотивов во вторичной структуре РНК, которые закрывают множество двойных спиралей. Есть много вариантов тетрапетли. Опубликованные включают ANYA, CUYG, GNRA, UNAC и UNCG.

В рибосомной РНК распространены три типа тетрапетлей: GNRA, UNCG и CUUG, в которых N может быть либо урацил, аденин, цитозин или гуанин, и R представляет собой либо гуанин, либо аденин. Эти три последовательности образуют стабильные и консервативные тетрапетли, которые играют важную роль в структурной стабильности и биологической функции 16S рРНК.

• GNRA
  • Тетрапетля GNRA содержит гуанин - аденин пара оснований, где гуанин находится на расстоянии 5 футов от спирали, а аденин находится на расстоянии 3 футов от спирали. Тетрапетля с последовательностью UMAC имеет, по существу, такую ​​же складку основной цепи, как тетрапетля GNRA, но с меньшей вероятностью может образовывать взаимодействия тетрапетля-рецептор. Поэтому они могут быть лучшим выбором для закрытия стеблей при создании искусственных РНК.
  • Наличие тетрапетли GNRA обеспечивает исключительную стабильность структуры РНК. GNRA встречается на 50% чаще, чем другие тетрануклеотиды из-за их способности выдерживать температуры на 4 ° C выше, чем шпильки других РНК. Это позволяет им действовать как сайты зарождения для правильного сворачивания РНК. Редкие водородные связи между первым гуанином и четвертым нуклеотидом аденина, обширное наложение нуклеотидных оснований и водородные связи между 2 'ОН рибозного сахара и азотистыми основаниями делают тетрапетлю термодинамически стабильной.
• UNCG
  • В UNCG благоприятно термодинамически и структурно из-за водородных связей, ван-дер-ваальсовых взаимодействий, кулоновских взаимодействий и взаимодействий между РНК и растворителем. Тетрапетли UNCG более стабильны, чем петли ДНК с такой же последовательностью. Тетрапетля UUCG - самая стабильная тетрапетля. Тетрапетли UUCG и GNRA составляют 70% всех тетрапетлей в 16S-рРНК.
• CUUG
  • Тетрапетля CUUG имеет самую высокую вероятность конформационных изменений из-за своей структурной гибкости. Из трех упомянутых тетрапетлей эта тетрапетля является наиболее гибкой, так как второй урацил относительно неограничен. Он также очень термодинамически стабилен.

• третичную структуру РНК (раздел Взаимодействия тетрапетли и рецептора )

1. ^Cate, JH, Gooding, AR, Podell, E., Чжоу, К., Голден, Б.Л., Кундрот, CE, Чех, Т.Р., Дудна, Дж. А. (1996). "Кристаллическая структура домена рибозима группы I: принципы упаковки РНК". Science. 273 ( 5282): 1676–1685. doi : 10.1126 / science.273.5282.1678. PMID 8781224. CS1 maint: несколько имен: список авторов (ссылка )
2. ^ Woese, CR, Winkers, S., Gutell, RR (1990). «Архитектура рибосомной РНК: ограничения на последовательность« тетрапетлей »». Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 87 (21): 8467–71. doi : 10.1073 / pnas.87.21.8467. PMC 54977. PMID 2236056. CS1 maint: несколько имен: список авторов (ссылка )
3. ^Zirbel, CL; Sponer, JE; Sponer, J; Stombaugh, J; Leontis, NB (август 2009). «Классификация и энергетика взаимодействия основного фосфата ионы в РНК ". Исследования нуклеиновых кислот. 37 (15): 4898–918. DOI : 10.1093 / nar / gkp468. PMC 2731888. PMID 19528080.
4. ^Клостерман, ПС; Хендрикс, Дания; Тамура, М; Холбрук, SR; Бреннер, С.Е. (2004). «Трехмерные мотивы из SCOR, структурная классификация базы данных РНК: экструдированные нити, тройки оснований, тетрапетли и развороты». Исследования нуклеиновых кислот. 32 (8): 2342–52. doi : 10.1093 / nar / gkh537. PMC 419439. PMID 15121895.
5. ^Джакер, FM; Парди, А (7 ноября 1995 г.). «Структура раствора шпильки CUUG: новый мотив тетрапетли РНК». Биохимия. 34 (44): 14416–27. DOI : 10.1021 / bi00044a019. PMID 7578046.
6. ^Джагер, Л; Michel, F; Вестхоф, Э (11 марта 1994 г.). «Участие тетрапетли GNRA в третичных взаимодействиях РНК дальнего действия». Журнал молекулярной биологии. 236 (5): 1271–6. DOI : 10.1016 / 0022-2836 (94) 90055-8. PMID 7510342.
7. ^ Zhao, Q; Хуанг, ХК; Нагасвами, U; Ся, Y; Гао, Х; Fox, GE (август 2012 г.). «Тетрапетли UNAC: насколько они имитируют тетрапетли GNRA?». Биополимеры. 97 (8): 617–28. doi : 10.1002 / bip.22049. PMID 22605553.
8. ^Молинаро, М; Тиноко I младший (11 августа 1995 г.). «Использование сверхстабильных четырехпетлевых шпилек UNCG для складывания структур РНК: термодинамические и спектроскопические применения». Исследования нуклеиновых кислот. 23 (15): 3056–63. DOI : 10.1093 / nar / 23.15.3056. PMC 307149. ПМИД 7544890.
9. ^ Баумрук, Владимир; Гуйетт, Кэтрин; Huynh-Dinh, Tam; Сунь, Цзянь-Шэн; Гоми, Махмуд (01.10.2001). «Сравнение тетрапетлей CUUG и UUCG: термодинамическая стабильность и структурные особенности, проанализированные методами УФ-абсорбционной и колебательной спектроскопии». Исследования нуклеиновых кислот. 29 (19): 4089–4096. DOI : 10.1093 / nar / 29.19.4089. ISSN 0305-1048. PMC 60239. PMID 11574692.
10. ^Heus, Hans A.; Парди, Артур (1991-01-01). «Структурные особенности, которые приводят к необычной стабильности шпилек РНК, содержащих петли GNRA». Наука. 253 (5016): 191–194. doi : 10.1126 / science.1712983. JSTOR 2878700.
11. ^Antao, V.P.; Lai, S. Y.; Тиноко, И. (1991-11-11). «Термодинамическое исследование необычайно стабильных шпилек РНК и ДНК». Исследования нуклеиновых кислот. 19 (21): 5901–5905. DOI : 10.1093 / nar / 19.21.5901. ISSN 0305-1048. PMC 329045. PMID 1719483.
12. ^Холл, Кэтлин Б. (15 октября 2013 г.). «РНК исполняет танец сворачивания: поворот, поворот, стек». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки. 110 (42): 16706–7. DOI : 10.1073 / pnas.1316029110. JSTOR 23750643. PMC 3801021. PMID 24072647.

.