Термометр FourU - FourU thermometer

FourU
FourU.png
Консенсусная вторичная структура термометров FourU RNA. Красный цвет указывает на самые высокие уровни сохранение нуклеотидов.
Идентификаторы
СимволFourU
РфамRF01795
Прочие данные
РНК типТермометр РНК
Домен (ы)Сальмонелла;
PDB структурыPDBe

Термометры FourU являются классом некодирующая РНК термометры найдены в Сальмонелла.[1] Они получили название «FourU» из-за четырех хорошо сохранившихся уридин нуклеотиды, обнаруженные прямо напротив Последовательность Шайна-Далгарно на шпильке II (на фото).Термометры РНК такие как регулирование управления FourU температура через белки теплового шока во многих прокариоты.[2][3][4] Термометры FourU - это относительно небольшие молекулы РНК, всего 57 нуклеотиды в длину, и иметь простую двух-заколка для волос структура.[1]

FourU находятся в 5 'непереведенный регион из ген для белка теплового шока Сальмонелла agsA,[1][5][6] они подавляют перевод этого белка спаривание оснований последовательность Шайна-Далгарно гена мРНК.[2] Это предотвращает рибосомы от связывания стартовый кодон гена.[7]

Они также находятся в 5'UTR htrA (требование высокой температуры) гены в Сальмонелла и E.coli.[8]

В V. cholerae термометр 4U в 5 ' toxT управляет переводом в зависимости от температуры. При температуре человеческого тела структура термометра открывается и обеспечивает трансляцию белка-активатора транскрипции ToxT, облегчая V. cholerae вирулентность.[9]

Другие известные термометры РНК включают РОЗА элемент[10][11] и Элемент цис-рег hsp90.[12]

Реакция на температуру

Заколка для волос II кажется динамической особенностью FourU вторичная структура.[1][2] Он претерпевает конформационный сдвиг при воздействии температур выше 45 ° C, становясь все более неспаренным при повышении температуры.[1] Шпилька I, напротив, остается стабильно базовая пара при температурах до 50 ° C, что означает, что структурный сдвиг шпильки II из закрытого состояния в открытое может играть важную роль в тепловой удар отклик.[1] Более позднее исследование использовало мутант анализ и расчеты энтальпия и энтропия для поддержки механизма совместного раскладывания застежки-молнии шпильки FourU II в ответ на повышение температуры.[2]

Сигма фактор сотрудничество

Как и другие термометры РНК, FourU не несет исключительной ответственности за температурно-зависимую экспрессию своего соседнего гена.[13] Вместо этого он работает вместе с фактор сигма (σ32)[14] который, как известно, также регулирует многие другие гены.[15] Было обнаружено, что комбинации термометров сигма-фактор и РНК регулируют другие гены теплового шока (такие как ibpA в Кишечная палочка )[4] что привело к спекуляциям[кем? ] неоткрытых термометров РНК, работающих вместе с модулями сигма-фактора, регулировать другие родственные гены как дополнительный уровень контроля. Дальнейшие предположения предполагают, что более простой метод регуляции генов с помощью термометра РНК может иметь развился до более сложного контроля транскрипции сигма-фактора.[1]

функция agsA

Ген agsA, который регулируется термометрами FourU, был впервые обнаружен в Salmonella enterica.[6] Белок, кодируемый этим геном, представляет собой небольшой белок теплового шока (sHSP), который защищает бактерии от необратимого агрегирование белков и помощников в их рефолдинг.[14] Анализ мутантов подтвердил важность agsA: a плазмида содержащий ген и промоутер увеличил выживаемость термочувствительный мутант фенотип путем устранения агрегации белков при высоких температурах.[6] Он имеет функцию, аналогичную функции человека. сопровождающий α-кристаллин.[16]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ а б c d е ж грамм Waldminghaus T, Heidrich N, Brantl S, Narberhaus F (июль 2007 г.). «FourU: новый тип РНК-термометра для сальмонелл». Молекулярная микробиология. 65 (2): 413–424. Дои:10.1111 / j.1365-2958.2007.05794.x. PMID  17630972.
  2. ^ а б c d Ринненталь Дж, Клинкерт Б., Нарберхаус Ф, Швальбе Х (июнь 2010 г.). «Прямое наблюдение за температурно-индуцированным процессом плавления термометра РНК Salmonella fourU с разрешением по парам оснований». Исследования нуклеиновых кислот. 38 (11): 3834–3847. Дои:10.1093 / nar / gkq124. ЧВК  2887971. PMID  20211842.
  3. ^ Narberhaus F, Waldminghaus T, Chowdhury S (январь 2006 г.). «Термометры РНК». Обзор микробиологии FEMS. 30 (1): 3–16. Дои:10.1111 / j.1574-6976.2005.004.x. PMID  16438677.
  4. ^ а б Waldminghaus T, Fippinger A, Alfsmann J, Narberhaus F (декабрь 2005 г.). «РНК-термометры распространены у альфа- и гамма-протеобактерий». Биологическая химия. 386 (12): 1279–1286. Дои:10.1515 / BC.2005.145. PMID  16336122.
  5. ^ «белок, подавляющий агрегацию». Национальный центр биотехнологической информации.
  6. ^ а б c Томоясу Т., Такая А., Сасаки Т., Нагасе Т., Кикуно Р., Мориока М., Ямамото Т. (ноябрь 2003 г.). «Новый ген теплового шока, AgsA, который кодирует небольшой шаперон, участвующий в подавлении агрегации белков у Salmonella enterica serovar typhimurium». Журнал бактериологии. 185 (21): 6331–6339. Дои:10.1128 / JB.185.21.6331-6339.2003. ЧВК  219406. PMID  14563868.
  7. ^ Шайн Дж., Далгарно Л. (март 1975 г.). «Детерминант специфичности цистронов в бактериальных рибосомах». Природа. 254 (5495): 34–38. Дои:10.1038 / 254034a0. PMID  803646.
  8. ^ Klinkert B, Cimdins A, Gaubig LC, Roßmanith J, Aschke-Sonnenborn U, Narberhaus F (июль 2012 г.). «Термогенетические инструменты для мониторинга зависимой от температуры экспрессии генов у бактерий». Журнал биотехнологии. 160 (1–2): 55–63. Дои:10.1016 / j.jbiotec.2012.01.007. PMID  22285954.
  9. ^ Вебер Г.Г., Кортманн Дж., Нарберхаус Ф., Клозе К.Э. (сентябрь 2014 г.). «Термометр РНК контролирует зависимую от температуры экспрессию фактора вирулентности у Vibrio cholerae». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки. 111 (39): 14241–14246. Дои:10.1073 / pnas.1411570111. ЧВК  4191814. PMID  25228776.
  10. ^ Нокер А., Хаушер Т., Балсигер С., Крстулович Н.П., Хеннеке Х., Нарберхаус Ф. (декабрь 2001 г.). «Термосенсор на основе мРНК контролирует экспрессию ризобиальных генов теплового шока». Исследования нуклеиновых кислот. 29 (23): 4800–4807. Дои:10.1093 / nar / 29.23.4800. ЧВК  96696. PMID  11726689.
  11. ^ Waldminghaus T, Gaubig LC, Narberhaus F (ноябрь 2007 г.). «Полногеномное биоинформатическое предсказание и экспериментальная оценка потенциальных термометров РНК». Молекулярная генетика и геномика. 278 (5): 555–564. Дои:10.1007 / s00438-007-0272-7. PMID  17647020.
  12. ^ Ахмед Р., Дункан РФ (ноябрь 2004 г.). «Регуляция трансляции мРНК Hsp90. Элементы 5'-нетранслируемой области AUG, необходимые для предпочтительной трансляции теплового шока». Журнал биологической химии. 279 (48): 49919–49930. Дои:10.1074 / jbc.M404681200. PMID  15347681.
  13. ^ Йоханссон Дж., Мандин П., Рензони А., Кьяруттини С., Спрингер М., Коссарт П. (сентябрь 2002 г.). «Термосенсор РНК контролирует экспрессию генов вирулентности в Listeria monocytogenes». Клетка. 110 (5): 551–561. Дои:10.1016 / S0092-8674 (02) 00905-4. PMID  12230973.
  14. ^ а б Букау Б (август 1993 г.). «Регулирование ответа Escherichia coli на тепловой шок». Молекулярная микробиология. 9 (4): 671–680. Дои:10.1111 / j.1365-2958.1993.tb01727.x. PMID  7901731.
  15. ^ Пермина Е.А., Гельфанд М.С. (2003). «Реглоны теплового шока (sigma32 и HrcA / CIRCE) у бета-, гамма- и эпсилон-протеобактерий». Журнал молекулярной микробиологии и биотехнологии. 6 (3–4): 174–181. Дои:10.1159/000077248. PMID  15153770.
  16. ^ Раджараман К., Раман Б., Рамакришна Т., Рао С.М. (май 2001 г.). «Взаимодействие человеческих рекомбинантных альфаА- и альфаВ-кристаллов с промежуточными продуктами раннего и позднего разворачивания цитрат-синтазы при ее термической денатурации». Письма FEBS. 497 (2–3): 118–123. Дои:10.1016 / S0014-5793 (01) 02451-6. PMID  11377425.

дальнейшее чтение

внешняя ссылка