BZIP intron RNA motifi - BZIP intron RNA motif - Wikipedia

Geleneksel olmayan intron etrafında bZIP mRNA'nın konsensüs yapısı

bZIP intron RNA motifi kanonik olmayan bir parçanın birleştirilmesine rehberlik eden bir RNA yapısıdır. intron itibaren bZIP içinde HAC1 adı verilen genler Maya, XBP1 içinde Metazoa, Hxl1 veya Cib1 in Basidiomycota ve bZIP60 içinde bitkiler. Ekleme, bağımsız olarak gerçekleştirilir. ek yeri tarafından Ire1, bir kinaz endoribonükleaz aktivitesi ile.[1] Eksonlar bir tRNA ligaz ile birleştirilir. Tanınması intron ek yerlerine bir baz eşleştirilmiş ikincil yapı of mRNA ekson / intron sınırlarında oluşur. BZIP intronunun eklenmesi, katlanmamış protein tepkisi (UPR). Arabuluculuğa dayalı alışılmadık ekleme ilk olarak HAC1 için tanımlanmıştır S. cerevisiae.[1]

Konsensüs yapısı

BZIP intronun ikincil yapısı çok iyi korunur ve ekleme bölgeleri etrafında iki saç tokasından (H2 ve H3) ve ekleme bölgelerini bir araya getiren uzatılmış bir firketeden (H1) oluşur (şekle bakın). İntronun dizisi, yalnızca ekleme bölgeleri çevresinde iyi korunur. Kanonik olmayan ekleme motifleri CNG'CNG H2 ve H3 saç tokalarının ilmek bölgesinde korunur.

Mutabakat intronu Metazoa'da çok kısadır (20, 23 veya 26 nt). Bununla birlikte, maya türleri HAC1'de uzun (> 100 nt) bir introna sahiptir.[2] İçinde Saccharomyces cerevisiae uzun intron ile çiftler 5 ′ UTR ve durur ribozomlar mRNA'da.[3]

Ekleme mekanizması

Çevresel stres, proteinlerin yanlış katlanmasına ve kümelenmesine neden olabilir. Bu istenmeyen süreçlerden korunmak için bir hücre, katlanmamış protein yanıtı (UPR) yolunu aktive edebilir. BZIP mRNA'nın Ire1 tarafından eklenmesi, içinde katlanmamış proteinlerin varlığına yanıt olarak UPR'yi etkinleştirmenin oldukça düzenlenmiş yollarından biridir. endoplazmik retikulum (ER). ER stresi endoribonükleolitik aktiviteyi aktive eder IRE1 proteinler.[1][4] IRE1 bZIP transkriptindeki ek yeri motiflerini tanır ve ayırır.[1][5] Ek yerlerinin etrafındaki kök döngü yapıları ve IRE1 -özel sekans motifleri, eklemenin meydana gelmesi için hem gerekli hem de yeterlidir.[1] Eksonların birleştirilmesi tRNA ligaz (TRL1 in Saccharomyces cerevisiae ).[6]

İntron koruması

BZIP intronunun Ire-aracılı geleneksel olmayan eklenmesi, aşağıdaki türlerde deneysel olarak doğrulanmıştır:

Hesaplamalı yöntemler bir bZIP'yi tahmin eder intron özelliği ile RNA yapısı Çalışılan 156 türden 128'inde.[2] İçinde Mantarlar bir bZIP intron başlangıçta yalnızca Ascomycota (analiz edilen 63 türden 52'sinde) ancak deneysel çalışmalar, aynı zamanda Basidiomycota ve diğer Candida türleri. Tümü 45 omurgalı analiz edilen genomlar, 19 tanesinin Arthropoda, 7 / Nematoda, 2 / Annelida ve 2 / Mollusca açık bir okuma çerçevesinde karakteristik bir HAC1 benzeri yapı içerir.[2]

Referanslar

  1. ^ a b c d e f Sidrauski C, Walter P (1997). "Transmembran kinaz Ire1p, katlanmamış protein yanıtında mRNA eklemesini başlatan bölgeye özgü bir endonükleazdır". Hücre. 90 (6): 1031–1039. doi:10.1016 / S0092-8674 (00) 80369-4. PMID  9323131.
  2. ^ a b c Hooks KB, Griffiths-Jones S (2011). "Kanonik olmayan Hac1 / Xbp1 intronundaki korunmuş RNA yapıları". RNA Biol. 8 (4): 552–556. doi:10.4161 / rna.8.4.15396. PMC  3225973. PMID  21593604.
  3. ^ Ruegsegger U, Leber JH, Walter P (2001). "Uzun menzilli baz çiftlemesi ile HAC1 mRNA translasyonunun bloğu, katlanmamış protein yanıtının indüksiyonu üzerine sitoplazmik ekleme ile serbest bırakılır". Hücre. 107 (1): 103–114. doi:10.1016 / S0092-8674 (01) 00505-0. PMID  11595189.
  4. ^ a b Yoshida H, Matsui T, Yamamoto A, Okada T, Mori K (2001). "XBP1 mRNA, ATF6 tarafından indüklenir ve yüksek derecede aktif bir transkripsiyon faktörü üretmek için ER stresine yanıt olarak IRE1 tarafından eklenir". Hücre. 107 (7): 881–891. doi:10.1016 / S0092-8674 (01) 00611-0. PMID  11779464.
  5. ^ a b Calfon M, Zeng H, Urano F, Till JH, Hubbard SR, Harding HP, Clark SG, Ron D (2002). "IRE1, XBP-1 mRNA'yı işleyerek endoplazmik retikulum yükünü salgı kapasitesine bağlar". Doğa. 415 (6867): 92–96. doi:10.1038 / 415092a. PMID  11780124.
  6. ^ Sidrauski C, Cox JS, Walter P (1996). "tRNA ligaz, katlanmamış protein yanıtında düzenlenmiş mRNA uçbirleştirme için gereklidir". Hücre. 87 (3): 405–413. doi:10.1016 / S0092-8674 (00) 81361-6. PMID  8898194.
  7. ^ Wimalasena TT, Enjalbert B, Guillemette T, Plumridge A, Budge S, Yin Z, Brown AJ, Archer DB (2008). "Katlanmamış protein yanıtının genom çapında ifade kalıpları üzerindeki etkisi ve Candida albicans'ın polarize büyümesinde Hac1'in rolü" (PDF). Fungal Genet Biol. 45 (9): 1235–1247. doi:10.1016 / j.fgb.2008.06.001. PMID  18602013.
  8. ^ Oh MH, Cheon SA, Kang HA, Kim JY (2010). "Katlanmamış protein tepkisi ile indüklenen Yarrowia lipolytica HAC1 mRNA'nın geleneksel olmayan eklemesinin fonksiyonel karakterizasyonu". Maya. 27 (7): 443–452. doi:10.1002 / evet. 1762. PMID  20162530.
  9. ^ Guerfal M, Ryckaert S, Jacobs PP, Ameloot P, Van Craenenbroeck K, Derycke R, Callewaert N (2010). "Pichia pastoris'ten HAC1 geni: karakterizasyonu ve aşırı ekspresyonunun salgılanan, gösterilen yüzey ve membran proteinlerinin üretimi üzerindeki etkisi". Mikrob Hücre Gerçeği. 9: 49. doi:10.1186/1475-2859-9-49. PMC  2905327. PMID  20591165.
  10. ^ Iracane, Elise; Donovan, Paul D .; Ola, Mihaela; Butler, Geraldine; Hollanda, Linda M. (2018). Mitchell, Aaron P. (ed.). "Candida parapsilosis'in HAC1 Geninde Olağanüstü Uzun Bir İntronun Tanımlanması". mSphere. 3 (6). doi:10.1128 / mSphere.00532-18. ISSN  2379-5042. PMC  6222058. PMID  30404939.
  11. ^ Ryoo HD, Domingos PM, Kang MJ, Steller H (2007). "Retina dejenerasyonu için bir Drosophila modelinde katlanmamış protein tepkisi". EMBO J. 26 (1): 242–252. doi:10.1038 / sj.emboj.7601477. PMC  1782370. PMID  17170705.
  12. ^ Johnston, Brittany A .; Hooks, Katarzyna B .; McKinstry, Mia; Kar, Jonathan W. (2016). "Endoplazmik retikulum stresinin farklı biçimleri, bal arılarında sağlam bir katlanmamış protein tepkisini tetikler". Böcek Fizyolojisi Dergisi. 86: 1–10. doi:10.1016 / j.jinsphys.2015.12.004. PMID  26699660.
  13. ^ Li, Ting; Li, Hua; Peng, Shaoqing; Zhang, Fumiao; An, Liguo; Yang, Guiwen (2017). "Sazanlarda (Cyprinus carpio L.) X kutusu bağlayıcı protein-1'in (XBP1) moleküler karakterizasyonu ve ekspresyon modeli: XBP1'in antibakteriyel ve antiviral bağışıklıktaki rolü için endikasyonlar". Balık ve Kabuklu Deniz Ürünleri İmmünolojisi. 67: 667–674. doi:10.1016 / j.fsi.2017.06.055. PMID  28663129.
  14. ^ Chen, Yi-Hong; Zhao, Li; Pang, Li-Ran; Li, Xiao-Yun; Weng, Shao-Ping; O, Jian-Guo (2012). "Litopenaeus vannamei'nin katlanmamış protein yanıtında yer alan iki protein olan Inositol gerektiren enzim-1 ve X-box bağlayıcı protein 1'in tanımlanması ve karakterizasyonu". Gelişimsel ve Karşılaştırmalı İmmünoloji. 38 (1): 66–77. doi:10.1016 / j.dci.2012.04.005.
  15. ^ Saloheimo M, Valkonen M, Penttila M (2003). "Filamentli mantarlarda HAC1 aracılı katlanmamış protein yanıtının aktivasyon mekanizmaları". Mol Microbiol. 47 (4): 1149–1161. doi:10.1046 / j.1365-2958.2003.03363.x. PMID  12581366.
  16. ^ Karadağ-Montero A, Goity A, Larrondo LF (2015). "BZIP Transkripsiyon Faktörü HAC-1 Katlanmamış Protein Tepkisine Dahildir ve Neurospora crassa'da Selüloz Üremesi İçin Gereklidir". PLOS ONE. 10 (7): e013141. doi:10.1371 / journal.pone.0131415. PMC  4488935. PMID  26132395.
  17. ^ Fan F, Ma G, Li J, Liu Q, Benz JP, Tian C, Ma Y (2015). "Neurospora crassa'da lignoselülaz üretimi sırasında endoplazmik retikulum stres tepkisinin genom çapında analizi". Biotechnol Biyoyakıtlar. 8 (66): 66. doi:10.1186 / s13068-015-0248-5. PMC  4399147. PMID  25883682.
  18. ^ Cheon, Seon Ah; Jung, Kwang-Woo; Chen, Ying-Lien; Heitman, Joseph; Bahn, Yong-Sun; Kang Hyun Ah (2011). Doering, Tamara L. (ed.). "Cryptococcus neoformans Patojenitesini Kontrol Etmek İçin Yeni Bir bZIP Transkripsiyon Faktörü, Hxl1 ile UPR Yolunun Benzersiz Evrimi". PLoS Patojenleri. 7 (8): e1002177. doi:10.1371 / journal.ppat.1002177. ISSN  1553-7374. PMC  3154848. PMID  21852949.
  19. ^ Heimel, Kai; Freitag, Johannes; Hampel, Martin; Ast, Julia; Bölker, Michael; Kämper, Jörg (2013). "Katlanmamış Protein Tepkisi ile Ustilago maydis'te Patojenik Gelişimi Düzenleyen Yollar Arasındaki Çapraz Karışma". Bitki Hücresi. 25 (10): 4262–4277. doi:10.1105 / tpc.113.115899. ISSN  1040-4651. PMC  3877826. PMID  24179126.
  20. ^ Deng, Y .; Humbert, S .; Liu, J.-X .; Srivastava, R .; Rothstein, S. J .; Howell, S.H. (2011). "Isı, Arabidopsis'te katlanmamış protein yanıtında yer alan bir transkripsiyon faktörünü kodlayan bir mRNA'nın IRE1 tarafından birleştirilmesini indükler". Ulusal Bilimler Akademisi Bildiriler Kitabı. 108 (17): 7247–7252. doi:10.1073 / pnas.1102117108. ISSN  0027-8424. PMC  3084119. PMID  21482766.
  21. ^ Nagashima, Yukihiro; Mishiba, Kei-ichiro; Suzuki, Eiji; Shimada, Yukihisa; Iwata, Yuji; Koizumi, Nozomu (2011). "Arabidopsis IRE1, aktif transkripsiyon faktörünü üretmek için geleneksel olmayan bZIP60 mRNA eklemesini katalize eder". Bilimsel Raporlar. 1 (1). doi:10.1038 / srep00029. ISSN  2045-2322. PMC  3216516.
  22. ^ Li, Yanjie; Humbert, Sabrina; Howell, Stephen H (2012). "ZmbZIP60 mRNA, ER stresine yanıt olarak mısırda eklenir". BMC Araştırma Notları. 5 (1). doi:10.1186/1756-0500-5-144. ISSN  1756-0500.