APOBEC3A - APOBEC3A
Фермент редактирования мРНК аполипопротеина B, каталитический полипептидоподобный 3A, также известный как APOBEC3A, или же A3A это ген из APOBEC3 семья найдена в людях, нечеловеческих приматы, и некоторые другие млекопитающие.[3] Это однодоменный ДНК цитидин дезаминаза с противовирусным действием. В то время как другие члены семьи, такие как APOBEC3G Считается, что действуют путем редактирования оцДНК удалив аминогруппу из цитозин в ДНК, вводя цитозин в урацил изменение, которое в конечном итоге может привести к цитозин к тимин мутации, одно исследование предполагает, что APOBEC3A может ингибировать парвовирусы другим механизмом.[4] Клеточная функция APOBEC3A, вероятно, заключается в разрушении чужеродной ДНК путем обширного дезаминирования цитозина.Stenglein MD, Burns MB, Li M, Lengyel J, Harris RS (февраль 2010 г.). «Белки APOBEC3 опосредуют удаление чужеродной ДНК из клеток человека». Структурная и молекулярная биология природы. 17 (2): 222–9. Дои:10.1038 / nsmb.1744. ЧВК 2921484. PMID 20062055.
Этот ген является членом семейства генов полинуклеотидцитозиндезаминазы. Это один из семи родственных генов или псевдогенов, обнаруженных в кластере, который, как считается, является результатом дупликации генов на хромосоме 22. Члены кластера кодируют белки, которые структурно и функционально связаны с редактирующей C to U РНК цитидин дезаминазой APOBEC1. Семейство ферментов редактирования ДНК APOBEC3 считается частью врожденная иммунная система ограничивая ретровирусы, мобильные генетические элементы, такие как ретротранспозоны и эндогенные ретровирусы. Кроме того, APOBEC3A является важным ограничивающим фактором для ВИЧ-1 и других лентивирусов, обнаруженных у приматов.[5] APOBEC3A высоко экспрессируется в моноциты и макрофаги при стимуляции интерферон.[6]
Структура
Базовая структура APOBEC3A состоит из 5-ниточного центрального β-лист в окружении 6 α-спирали и один каталитически активный цинковый палец домен. Подобно всем каталитическим доменам APOBEC3, домен представляет собой HАEx28Cх2-4Цинк-связывающий мотив. В таких мотивах гистидин и цитозин остатки координируют ион цинка в то время как глютаминовая кислота стабилизирует переходное состояние и протон шаттл. В ион цинка специфически координируется остатками H70, C101 и C106.[7][8][9][10]
Структура A3A-оцДНК
Одноцепочечный ДНК, сокращенно оцДНК, представляет собой субстрат, который катализируется в реакции дезаминирования C → U в APOBEC3A.
Мероприятия
A3A имеет самую высокую каталитическую активность среди белков семейства APOBEC3.[11]
активность редактирования мРНК
Впервые было обнаружено, что A3A вызывает альтернативную форму редактирования мРНК, G> A, в Опухоль Вильмса-1 (WT1) мРНК в мононуклеарных клетках пуповинной крови, особенно в геномных полиморфных сайтах, по-видимому, отражает процесс аминирования, а не процесс деаминирования.[12] Вскоре за этим последовало исследование, показывающее, что A3A индуцирует каноническое широко распространенное редактирование мРНК C> U в моноцитах и макрофагах человека.[13]
Влияние pH на APOBEC3A
APOBEC3A лучше всего работает в кислой среде. pH, с максимальной каталитической активностью при pH 5,5.[5][14] Другой белок семейства APOBEC, очень похожий на A3A, APOBEC3B, показал небольшую активность при pH 4,5 и 4,0, и аналогичное предположение можно сделать об активности A3A при этих более низких уровнях pH.[14]
Аффинность A3A к оцДНК также pH зависит и тесно коррелирует с активностью дезаминирования APOBEC3A. В фермент имеет самое высокое сродство к оцДНК при pH 5.5 демонстрирует, что максимальная каталитическая активность и наивысшее сродство A3A к оцДНК проявляются в аналогичных условиях. pH.[15]
Механизм действия
A3A становится все более широко изучаемым A3 из-за его высокой каталитической активности по сравнению с членами его семейства и его относительно неизвестных механизмов по сравнению с более популярными APOBEC3, такими как APOBEC3G.
Контекстно-зависимое связывание с оцДНК
Связывание APOBEC3A с его субстратом оцДНК сильно зависит от своего окружения нуклеотиды. Специфичность связывания с целью дезоксицитидин увеличивается более чем в десять раз, когда цель дезоксицитидин окружен дезокситимидин нуклеотиды.[15]
Рекомендации
- ^ а б c ENSG00000262156 GRCh38: Ensembl release 89: ENSG00000128383, ENSG00000262156 - Ансамбль, Май 2017
- ^ "Справочник человека по PubMed:". Национальный центр биотехнологической информации, Национальная медицинская библиотека США.
- ^ «Ген Entrez: фермент редактирования мРНК аполипопротеина B APOBEC3A, каталитический полипептидоподобный 3A».
- ^ Нарвайза I, Linfesty DC, Greener BN, Hakata Y, Pintel DJ, Logue E и др. (Май 2009 г.). Юнг Ю (ред.). «Дезаминазонезависимое ингибирование парвовирусов цитидиндезаминазой APOBEC3A». Патогены PLOS. 5 (5): e1000439. Дои:10.1371 / journal.ppat.1000439. ЧВК 2678267. PMID 19461882.
- ^ а б Фам П., Ландольф А., Мендес К., Ли Н., Гудман М. Ф. (октябрь 2013 г.). «Биохимический анализ, связывающий APOBEC3A с различными ограничениями ВИЧ-1 и раком кожи». Журнал биологической химии. 288 (41): 29294–304. Дои:10.1074 / jbc.M113.504175. ЧВК 3795231. PMID 23979356.
- ^ Stenglein MD, Burns MB, Li M, Lengyel J, Harris RS (февраль 2010 г.). «Белки APOBEC3 опосредуют удаление чужеродной ДНК из клеток человека». Структурная и молекулярная биология природы. 17 (2): 222–9. Дои:10.1038 / nsmb.1744. ЧВК 2921484. PMID 20062055.
- ^ Куно Т., Сильвас Т.В., Гильберт Б.Дж., Шандилья С.М., Бон М.Ф., Кельч Б.А. и др. (Апрель 2017 г.). «Кристаллическая структура APOBEC3A, связанная с одноцепочечной ДНК, выявляет структурную основу дезаминирования и специфичности цитидина». Nature Communications. 8 (1): 15024. Дои:10.1038 / ncomms15024. ЧВК 5414352. PMID 28452355.
- ^ Byeon IJ, Ahn J, Mitra M, Byeon CH, Hercík K, Hritz J, et al. (2013). «Структура ЯМР фактора рестрикции APOBEC3A человека выявляет связывание с субстратом и ферментативную специфичность». Nature Communications. 4: 1890. Дои:10.1038 / ncomms2883. ЧВК 3674325. PMID 23695684.
- ^ McDaniel YZ, Wang D, Love RP, Adolph MB, Mohammadzadeh N, Chelico L, Mansky LM (февраль 2020 г.). «Горячие точки дезаминирования среди членов семейства APOBEC3 определяются как контекстом последовательности целевого сайта, так и вторичной структурой оцДНК». Исследования нуклеиновых кислот. 48 (3): 1353–1371. Дои:10.1093 / нар / gkz1164. ЧВК 7026630. PMID 31943071.
- ^ Бон М.Ф., Шандиля С.М., Сильвас Т.В., Наливайка Е.А., Куно Т., Кельч Б.А. и др. (Май 2015 г.). «Мутатор оцДНК APOBEC3A регулируется совместной димеризацией». Структура. 23 (5): 903–911. Дои:10.1016 / j.str.2015.03.016. ЧВК 4874493. PMID 25914058.
- ^ Карпентер М.А., Ли М., Ратор А., Лакки Л., Ло Е.К., Лэнд А.М. и др. (Октябрь 2012 г.). «Метилцитозин и нормальное дезаминирование цитозина ферментом рестрикции чужеродной ДНК APOBEC3A». Журнал биологической химии. 287 (41): 34801–8. Дои:10.1074 / jbc.m112.385161. ЧВК 3464582. PMID 22896697.
- ^ Ниаварани А., Карри Э., Рейал Й., Анжос-Афонсо Ф., Хорсвелл С., Гриссинджер Э и др. (2015-03-25). «APOBEC3A участвует в новом классе редактирования мРНК G-to-A в транскриптах WT1». PLOS ONE. 10 (3): e0120089. Дои:10.1371 / journal.pone.0120089. ЧВК 4373805. PMID 25807502.
- ^ Шарма С., Патнаик С.К., Таггарт Р.Т., Каннисто Э.Д., Энрикес С.М., Голльник П., Байсал Б.Е. (апрель 2015 г.). «Цитидиндезаминаза APOBEC3A индуцирует редактирование РНК в моноцитах и макрофагах». Nature Communications. 6 (1): 6881. Дои:10.1038 / ncomms7881. PMID 25898173.
- ^ а б Ито Ф, Фу Й, Као С.А., Ян Х, Чен XS (июнь 2017 г.). «Общесемейный сравнительный анализ дезаминирования цитидина и метилцитидина одиннадцатью человеческими белками APOBEC». Журнал молекулярной биологии. 429 (12): 1787–1799. Дои:10.1016 / j.jmb.2017.04.021. ЧВК 5530319. PMID 28479091.
- ^ а б Silvas TV, Hou S, Myint W., Nalivaika E, Somasundaran M, Kelch BA и др. (Май 2018). «Селективность субстратной последовательности APOBEC3A предполагает внутри-ДНК взаимодействия». Научные отчеты. 8 (1): 7511. Дои:10.1038 / s41598-018-25881-z. ЧВК 5951847. PMID 29760455.
дальнейшее чтение
- Ведекинд JE, Dance GS, Соуден член парламента, Smith HC (апрель 2003 г.). «Редактирование матричной РНК у млекопитающих: новые члены семьи APOBEC ищут роли в семейном бизнесе». Тенденции в генетике. 19 (4): 207–16. Дои:10.1016 / S0168-9525 (03) 00054-4. PMID 12683974.
- Расмуссен Х. Х., ван Дамм Дж., Пуйпе М., Гессер Б., Селис Дж. Э., Вандекеркхов Дж. (Декабрь 1992 г.). «Микропоследовательности 145 белков, записанные в базе данных двумерных гелевых белков нормальных эпидермальных кератиноцитов человека». Электрофорез. 13 (12): 960–9. Дои:10.1002 / elps.11501301199. PMID 1286667.
- Мадсен П., Анант С., Расмуссен Х. Х., Громов П., Ворум Х., Думански Дж. П. и др. (Август 1999 г.). «Форболин-1, активированный псориазом, имеет структурное, но не функциональное сходство с мРНК-редактирующим белком апобек-1». Журнал следственной дерматологии. 113 (2): 162–9. Дои:10.1046 / j.1523-1747.1999.00682.x. PMID 10469298.
- Данхэм И., Шимицу Н., Роу Б.А., Чиссо С., Хант А.Р., Коллинз Дж. Э. и др. (Декабрь 1999 г.). «Последовательность ДНК хромосомы 22 человека». Природа. 402 (6761): 489–95. Bibcode:1999Натура.402..489D. Дои:10.1038/990031. PMID 10591208.
- Джармуз А., Честер А., Бейлисс Дж., Гисборн Дж., Данэм И., Скотт Дж., Наваратнам Н. (март 2002 г.). «Антропоид-специфический локус орфанных C to U ферментов, редактирующих РНК, на хромосоме 22». Геномика. 79 (3): 285–96. Дои:10.1006 / geno.2002.6718. PMID 11863358.
- Измайлова Э., Бертли Ф.М., Хуанг К., Макори Н, Миллер С.Дж., Янг Р.А., Альдовини А. (февраль 2003 г.). «ВИЧ-1 Tat перепрограммирует незрелые дендритные клетки для экспрессии хемоаттрактантов для активированных Т-клеток и макрофагов». Природа Медицина. 9 (2): 191–7. Дои:10,1038 / нм 822. PMID 12539042.
- Мариани Р., Чен Д., Шрёфельбауэр Б., Наварро Ф., Кёниг Р., Боллман Б. и др. (Июль 2003 г.). «Видоспецифическое исключение APOBEC3G из вирионов ВИЧ-1 с помощью Vif». Клетка. 114 (1): 21–31. Дои:10.1016 / S0092-8674 (03) 00515-4. PMID 12859895.
- Коллинз Дж. Э., Райт К. Л., Эдвардс К. А., Дэвис М. П., Гринхэм Дж. А., Коул К. Г. и др. (2005). «Основанный на аннотации генома подход к клонированию ORFeome человека». Геномная биология. 5 (10): R84. Дои:10.1186 / gb-2004-5-10-r84. ЧВК 545604. PMID 15461802.
- Bogerd HP, Wiegand HL, Doehle BP, Lueders KK, Cullen BR (2006). «APOBEC3A и APOBEC3B являются мощными ингибиторами функции LTR-ретротранспозона в клетках человека». Исследования нуклеиновых кислот. 34 (1): 89–95. Дои:10.1093 / нар / gkj416. ЧВК 1326241. PMID 16407327.
- Гойла-Гаур Р., Хан М.А., Мияги Э., Као С., Штребель К. (август 2007 г.). «Нацеливание APOBEC3A на вирусный нуклеопротеидный комплекс обеспечивает противовирусную активность». Ретровирология. 4: 61. Дои:10.1186/1742-4690-4-61. ЧВК 2018723. PMID 17727729.
