WikiDer > Кобаламин рибопереключатель - Википедия

Cobalamin riboswitch - Wikipedia
Кобаламин рибопереключатель
RF00174.jpg
Идентификаторы
СимволКобаламин
РфамRF00174
Прочие данные
РНК типСнг; рибопереключатель
Домен (ы)Бактерии
ТАКТАК: 0000035
PDB структурыPDBe

Кобаламин рибопереключатель это цис-регуляторный элемент который широко распространен в 5 'непереведенные регионы из витамин B12 (Кобаламин) гены в бактерии.[1] Рибопереключатели являются домены связывания метаболитов в определенных информационные РНК (мРНК), которые служат точными датчиками для соответствующих целей. Аллостерический перестройка структуры мРНК опосредуется лиганд связывание, и это приводит к модуляции экспрессия гена или же перевод мРНК для получения белка. Кобаламин в форме аденозилкобаламина (Ado-CBL), как известно, подавляет экспрессию белки для витамина B12 биосинтез через посттранскрипционный регуляторный механизм, который включает прямое связывание Ado-CBL с 5 'UTR в соответствующих гены, предотвращая рибосома связывание и трансляция этих генов. Перед доказательством работы рибопереключателя консервированный мотив последовательности, называемый B12 коробка[2] было идентифицировано, что соответствует части рибопереключателя кобаламина,[1] и более полный законсервированный структура был идентифицирован.[3][4]Выявлены варианты консенсуса рибопереключателя.[5]

Рибопереключатель AdoCbl

Рибопереключатель AdoCbl
Вторичная структура рибопереключателя AdoCbl.jpg
Предсказанный вторичная структура и сохранение последовательности рибопереключателя AdoCbl
Идентификаторы
СимволAdoCbl_riboswitch
Альт. Символыrli55
РфамRF01482
Прочие данные
РНК типСнг; рибопереключатель;
Домен (ы)Бактерии;
ИДТИИДТИ: 0061020 ИДТИ: 0046336
ТАКSO: 0005836 ТАК: 0000035
PDB структурыPDBe

Рибопереключатель AdoCbl это цис-регуляторный рибопереключатель элемент присутствует в непереведенные регионы из мРНК где привязка аденозилкобаламин (AdoCbl) вызывает изменение экспрессия гена. Было показано, что этот рибопереключатель консервированный через несколько штаммов бактерии и имеет влияние на выражение этаноламин гены утилизации. Предлагается быть подклассом ранее описанных классических Рибопереключатель AdoCbl.[6]

Этаноламин в изобилии в организме человека кишечного тракта так как это продукт разложения фосфатидилэтаноламина из клеточные мембраны а также присутствует в обработанных пищевых продуктах. Наиболее бактерии которые обитают в кишечном тракте, могут использовать этаноламин в качестве углерод и азот источник за счет усиления экспрессии утилизации этаноламина гены; Это может иметь преимущество в выживании.[7]

На экспрессию генов утилизации этаноламина (eutG) влияют два разных механизма. Первый - это двухкомпонентная система регулирования который определяет присутствие этаноламина, а второй механизм - это рибопереключатель AdoCbl, который определяет присутствие AdoCbl, a кофактор необходим для распада этаноламина. Исследование показало, что оба этих регуляторных элемента должны быть активированы для эффективного роста бактерий на среде, содержащей этаноламин.[8] Биоинформатика Первоначально исследования по выявлению рибопереключателей AdoCbl в бактериях не увенчались успехом. геномы, но последующие исследования межгенных регионов локуса eutG с использованием Ribex идентифицировали РНК элемент между генами eutT и eutG.[1][9]

Этот новый подкласс рибопереключателей AdoCbl имеет как последовательность, так и структурный сохраняется с основной областью классических AdoCbl-чувствительных рибопереключателей, однако имеет некоторые четкие различия. В новом элементе отсутствует парный регион сформированный спариванием 5'3' концы найдены в канонических рибопереключателях AdoCbl. Он также имеет дополнительную область с дополнительными спаренными основаниями около 3'-конца, которая отсутствует в классических рибопереключателях AdoCbl.[6]

В линии зондирования анализ этого нового рибопереключателя показал, что присутствие AdoCbl увеличивает стабильность мРНК и вызывает глобальный конформационное изменение в рибопереключателе.[6] Считается, что этот рибопереключатель, в отличие от ранее охарактеризованных рибопереключателей AdoCbl, подавляет транскрипция прекращение поскольку спирали терминатора транскрипции были идентифицированы ниже рибопереключателя.[10] Это говорит о том, что в отличие от описанных рибопереключателей AdoCbl, которые обычно подавляют кобаламин биосинтез путем стимуляции терминации транскрипции, этот недавно идентифицированный рибопереключатель AdoCbl способствует экспрессии нижележащих генов.

Другие формы рибопереключателей кобаламина связывают аквокобаламин.[11]

Определены кристаллические структуры кобаламинных рибопереключателей.[11][12]

Рекомендации

  1. ^ а б c Nahvi, A. S .; Sudarsan, N .; Эберт, М. С .; Zou, X .; Brown, K. L .; Брейкер, Р. Р. (сентябрь 2002 г.). «Генетический контроль с помощью мРНК, связывающей метаболит». Химия и биология. 9 (9): 1043–1049. Дои:10.1016 / S1074-5521 (02) 00224-7. ISSN 1074-5521. PMID 12323379.
  2. ^ Франклунд CV, Каднер Р.Дж. (июнь 1997 г.). «Множественные транскрибируемые элементы контролируют экспрессию гена btuB Escherichia coli». J. Bacteriol. 179 (12): 4039–4042. Дои:10.1128 / jb.179.12.4039-4042.1997. ЧВК 179215. PMID 9190822.
  3. ^ Витрещак А.Г., Родионов Д.А., Миронов А.А., Гельфанд М.С. (2003). "Регулирование витамина B12 метаболизм и транспорт в бактериях консервативным структурным элементом РНК ». РНК. 9 (9): 1084–1097. Дои:10.1261 / rna.5710303. ЧВК 1370473. PMID 12923257.
  4. ^ Баррик Дж. Э., Брейкер Р. Р. (2007). «Распределение, механизмы и структуры рибопереключателей, связывающих метаболит». Геном Биол. 8 (11): R239. Дои:10.1186 / gb-2007-8-11-r239. ЧВК 2258182. PMID 17997835.
  5. ^ Вайнберг З., Ван Дж. Х, Бог Дж. И др. (Март 2010 г.). «Сравнительная геномика обнаруживает 104 кандидата структурированных РНК из бактерий, архей и их метагеномов». Геном Биол. 11 (3): R31. Дои:10.1186 / gb-2010-11-3-r31. ЧВК 2864571. PMID 20230605.
  6. ^ а б c Fox, A .; Рамеш, А .; Stearns, E .; Bourgogne, A .; Reyes-Jara, A .; Winkler, C .; Гарсин, А. (март 2009 г.). «Множественные посттранскрипционные регуляторные механизмы являются партнером для контроля использования этаноламина в Enterococcus faecalis». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки. 106 (11): 4435–4440. Bibcode:2009PNAS..106.4435F. Дои:10.1073 / pnas.0812194106. ISSN 0027-8424. ЧВК 2647976. PMID 19246383.
  7. ^ Randle, C.A .; Альбро, П. У .; Диттмер, Дж. К. (1969). «Фосфоглицеридный состав грамотрицательных бактерий и изменения в составе во время роста» (Бесплатный полный текст). Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - липиды и липидный метаболизм. 187 (2): 214–220. Дои:10.1016/0005-2760(69)90030-7. ISSN 0006-3002. PMID 4898381.
  8. ^ Del Papa, F .; Перего, М. (ноябрь 2008 г.). «Этаноламин активирует сенсорную гистидинкиназу, регулирующую ее использование в Enterococcus faecalis». Журнал бактериологии. 190 (21): 7147–7156. Дои:10.1128 / JB.00952-08. ISSN 0021-9193. ЧВК 2580688. PMID 18776017.
  9. ^ Abreu-Goodger, C .; Мерино, Э. (июль 2005 г.). «RibEx: веб-сервер для поиска рибопереключателей и других консервативных бактериальных регуляторных элементов» (Бесплатный полный текст). Исследования нуклеиновых кислот. 33 (Проблема с веб-сервером): W690 – W692. Дои:10.1093 / нар / gki445. ISSN 0305-1048. ЧВК 1160206. PMID 15980564.
  10. ^ Nahvi, A .; Barrick, E .; Брейкер, Р. (2004). «Рибопереключатели с коэнзимом B12 являются широко распространенными элементами генетического контроля у прокариот» (Бесплатный полный текст). Исследования нуклеиновых кислот. 32 (1): 143–150. Дои:10.1093 / нар / гх167. ISSN 0305-1048. ЧВК 373277. PMID 14704351.
  11. ^ а б Джонсон Дж. Э., Рейес Ф. Э., Поласки Дж. Т., Бати Р. Т. (2012). «Кофакторы B12 напрямую стабилизируют регуляторный переключатель мРНК». Природа. 492 (7427): 133–137. Bibcode:2012Натура.492..133J. Дои:10.1038 / природа11607. ЧВК 3518761. PMID 23064232.
  12. ^ Песелис А, Серганов А (2012). «Структурное понимание связывания лиганда и контроля экспрессии генов с помощью рибопереключателя аденозилкобаламина». Nat. Struct. Мол. Биол. 19 (11): 1182–1184. Дои:10.1038 / nsmb.2405. PMID 23064646.

внешняя ссылка