Войти
Нуклеосом представляет собой комбинацию ДНК + гистоновые белков. Нуклеопротеины - это любые белки, которые структурно связаны с нуклеиновыми кислотами, ДНК или РНК. Типичные нуклеопротеины включают рибосомы, нуклеосомы и вирусные нуклеокапсидные белки.
Поперечный разрез частицы вируса Эбола со структурами основных белков, показанными и помеченными справа Нуклеопротеины имеют тенденцию быть положительно заряженными, что способствует взаимодействию с отрицательно заряженными цепями нуклеиновых кислот. Эти третичные структуры и биологические функции многих нуклеопротеидов поняты. Важные методы определения структуры нуклеопротеидов включают дифракцию рентгеновских лучей, ядерный магнитный резонанс и криоэлектронную микроскопию.
Геномы вирусов ( ДНК или РНК ) чрезвычайно плотно упакованы в вирусный капсид. Таким образом, многие вирусы представляют собой не что иное, как организованный набор нуклеопротеинов, сайты связывания которых направлены внутрь. Структурно охарактеризованные вирусные нуклеопротеины включают грипп, бешенство, Эбола, Буньямвера, Шмалленберг, Хазара, Крымско-Конго геморрагическая лихорадка и Ласса.
Дезоксирибонуклеопротеин (ДНП) представляет собой комплекс ДНК и белка. Прототипными примерами являются нуклеосомы, комплексы, в которых геномная ДНК обернута вокруг кластеров из восьми гистоновых белков в ядрах эукариотических клеток с образованием хроматина. Протамины заменяют гистоны во время сперматогенеза.
Наиболее распространенными дезоксирибонуклеопротеинами являются нуклеосомы, компонентом которых является ядерная ДНК. Белки в сочетании с ДНК представляют собой гистоны и протамины ; полученные нуклеопротеины располагаются в хромосомах. Таким образом, вся хромосома, то есть хроматин у эукариот, состоит из таких нуклеопротеидов.
В эукариотических клетках ДНК связана примерно с равной массой гистоновых белков в высококонденсированном нуклеопротеидном комплексе, называемом хроматином. Дезоксирибонуклеопротеины в этом виде комплекса взаимодействуют с образованием мультибелкового регуляторного комплекса, в котором промежуточная ДНК является петлевой или намотанной. Дезоксирибонуклеопротеины участвуют в регуляции репликации и транскрипции ДНК.
Дезоксирибонуклеопротеины также участвуют в гомологичной рекомбинации, процессе восстановления ДНК, который, по-видимому, является почти универсальным. Центральным промежуточным этапом в этом процессе является взаимодействие нескольких копий белка рекомбиназы с одноцепочечной ДНК с образованием нити DNP. Рекомбиназы, используемые в этом процессе, продуцируются археями (рекомбиназа RadA), бактериями (рекомбиназа RecA) и эукариотами от дрожжей до человека ( рекомбиназы Rad51 и Dmc1 ).
Воспроизвести медиа Ядро клетки с ДНК окрашено в синий цвет, а белок нуклеолин в красный. Белок нуклеолин связывает некоторые мРНК (например, мРНК интерлейкина-6 ). Это защищает эти мРНК от деградации вирусом герпеса Капоши, связанным с саркомой, при заражении. Этот комплекс РНК-нуклеолин затем безопасно транспортируется в цитозоль для трансляции рибосомами с образованием белка интерлейкина-6, который участвует в противовирусном иммунном ответе. Рибонуклеопротеиновый (РНП) представляет собой комплекс рибонуклеиновой кислоты и РНК-связывающий белок. Эти комплексы играют неотъемлемую роль в ряде важных биологических функций, которые включают транскрипцию, трансляцию и регуляцию экспрессии генов, а также регуляцию метаболизма РНК. Несколько примеров РНП включают рибосому, фермент теломеразу, сводные рибонуклеопротеины, РНКазу P, hnRNP и малые ядерные РНП ( snRNP ), которые участвуют в сплайсинге пре-мРНК ( сплайсосома ) и являются одними из основных компонентов ядрышка. Некоторые вирусы представляют собой простые рибонуклеопротеины, содержащие только одну молекулу РНК и несколько идентичных белковых молекул. Другие представляют собой комплексы рибонуклеопротеидов или дезоксирибонуклеопротеидов, содержащие ряд различных белков и, в исключительном случае, большее количество молекул нуклеиновых кислот. В настоящее время в RCSB Protein Data Bank (PDB) можно найти более 2000 RNP. Кроме того, База данных интерфейсов белок-РНК (PRIDB) содержит набор информации об интерфейсах РНК-белок, основанный на данных, взятых из PDB. Некоторые общие черты интерфейсов белок-РНК были выведены на основе известных структур. Например, РНП в мяРНП имеет РНК-связывающий мотив в своем РНК-связывающем белке. Остатки ароматических аминокислот в этом мотиве приводят к стэкинг-взаимодействиям с РНК. Остатки лизина в спиральной части РНК-связывающих белков помогают стабилизировать взаимодействия с нуклеиновыми кислотами. Это связывание нуклеиновой кислоты усиливается электростатическим притяжением между положительными боковыми цепями лизина и отрицательными фосфатными цепями нуклеиновой кислоты. Кроме того, можно смоделировать RNP с помощью вычислений. Хотя вычислительные методы определения структур RNP менее точны, чем экспериментальные методы, они обеспечивают грубую модель структуры, которая позволяет предсказывать идентичность важных аминокислот и нуклеотидных остатков. Такая информация помогает понять общую функцию RNP.
Воспроизвести медиа Клетка инфицирована вирусом гриппа А. Белки вирусных рибонуклеопротеиновых частиц, окрашенные в белый цвет, захватывают активный транспорт через эндосомы, чтобы перемещаться внутри клетки быстрее, чем путем простой диффузии. «РНП» также может относиться к частицам рибонуклеопротеина. Частицы рибонуклеопротеина представляют собой отдельные внутриклеточные очаги посттранскрипционной регуляции. Эти частицы играют важную роль в вирусе гриппа А репликации. Геном вируса гриппа состоит из восьми рибонуклеопротеиновых частиц, образованных комплексом негативно-смысловой РНК, связанной с вирусным нуклеопротеином. Каждый РНП несет в себе комплекс РНК-полимеразы. Когда нуклеопротеин связывается с вирусной РНК, он может обнажить нуклеотидные основания, которые позволяют вирусной полимеразе транскрибировать РНК. На этом этапе, как только вирус попадает в клетку-хозяин, он будет подготовлен к началу процесса репликации.
Антитела против РНП представляют собой аутоантитела, ассоциированные со смешанным заболеванием соединительной ткани, и также выявляются почти у 40% пациентов с красной волчанкой. Два типа антител против РНП тесно связаны с синдромом Шегрена : SS-A (Ro) и SS-B (La). Аутоантитела против snRNP называются антителами Anti-Smith и специфичны для SLE. Наличие значительного уровня анти-U1-RNP также служит возможным индикатором MCTD при обнаружении в сочетании с несколькими другими факторами.
Рибонуклеопротеины играют роль защиты. мРНК никогда не встречаются в клетке в виде свободных молекул РНК. Они всегда связаны с рибонуклеопротеинами и функционируют как комплексы рибонуклеопротеидов.
Точно так же геномы вирусов с отрицательной цепью РНК никогда не существуют в виде свободной молекулы РНК. Рибонуклеопротеины защищают свои геномы от РНКазы. Нуклеопротеины часто являются основными антигенами вирусов, поскольку они имеют специфичные для штамма и групп-специфичные антигенные детерминанты.
