Рибонуклеаза L - Википедия - Ribonuclease L

RNASEL
Белок RNASEL PDB 1wdy.png
Доступные конструкции
PDBПоиск ортолога: PDBe RCSB
Идентификаторы
ПсевдонимыRNASEL, PRCA1, RNS4, рибонуклеаза L
Внешние идентификаторыOMIM: 180435 MGI: 1098272 ГомолоГен: 8040 Генные карты: RNASEL
Расположение гена (человек)
Хромосома 1 (человек)
Chr.Хромосома 1 (человек)[1]
Хромосома 1 (человек)
Геномное расположение RNASEL
Геномное расположение RNASEL
Группа1q25.3Начинать182,573,634 бп[1]
Конец182,589,256 бп[1]
Экспрессия РНК шаблон
PBB GE RNASEL 221287 at fs.png
Дополнительные данные эталонного выражения
Ортологи
РазновидностьЧеловекМышь
Entrez

6041

24014

Ансамбль

ENSG00000135828

ENSMUSG00000066800

UniProt

Q05823

Q05921

RefSeq (мРНК)

NM_021133

NM_011882

RefSeq (белок)

NP_066956

NP_036012

Расположение (UCSC)Chr 1: 182,57 - 182,59 МбChr 1: 153.75 - 153.76 Мб
PubMed поиск[3][4]
Викиданные
Просмотр / редактирование человекаПросмотр / редактирование мыши

Рибонуклеаза L или же РНКаза L (за скрытый), иногда называемый рибонуклеаза 4 или же 2'-5 'олигоаденилатсинтетаза-зависимая рибонуклеаза - является интерферон (IFN) -индуцированный рибонуклеаза который при активации уничтожает все РНК в пределах клетка (как клеточные, так и вирусные). РНКаза L представляет собой фермент что у людей кодируется RNASEL ген.[5]

Этот ген кодирует компонент регулируемой интерфероном 2'-5'-олигоаденилатной (2'-5'A) системы, которая выполняет противовирусную и антипролиферативную роль интерферонов. РНКаза L активируется димеризацией, которая происходит при связывании 2'-5'A и приводит к расщеплению всей РНК в клетке. Это может привести к активации MDA5, РНК-геликаза участвует в производстве интерферонов.

Синтез и активация

Путь активации РНКазы LФакторы -IFN связывают рецептор и приводят к транскрипции и модификации OAS. Вирусная дцРНК связывает OAS, так что продуцируется 2'-5'A, что приводит к димеризации РНКазы L. Активированная РНКаза L расщепляет всю РНК в клетке, что может активировать MDA5, что приводит к продукции интерферона.

РНКаза L присутствует в очень незначительных количествах во время нормального клеточного цикла. Когда интерферон связывается с клеточными рецепторами, он активирует транскрипцию примерно 300 генов, вызывая антивирусное состояние. Среди продуцируемых ферментов есть РНКаза L, которая изначально находится в неактивной форме. Набор кодов транскрибированных генов для 2’-5 ’Олигоаденилатсинтетаза (OAS).[6] Транскрибированная РНК затем сплайсируется и модифицируется в ядре, прежде чем достигнет цитоплазмы и транслируется в неактивную форму OAS. Расположение OAS в клетке и длина 2’-5 ’олигоаденилата зависят от посттранскрипционных и посттрансляционных модификаций OAS.[6]

OAS активируется только при вирусной инфекции, когда прочное связывание неактивной формы белка с вирусной дцРНК, состоящий из ретровирус оцРНК и ее дополнительная нить, происходит. После активации OAS преобразует АТФ к пирофосфат и 2’-5’-связанные олигоаденилаты (2-5A), которые фосфорилированы по 5’-концу.[7] Затем 2-5 молекул А связываются с РНКазой L, способствуя ее активации путем димеризации. В активированной форме РНКаза L расщепляет все молекулы РНК в клетке, что приводит к аутофагия и апоптоз. Некоторые из полученных фрагментов РНК могут также дополнительно индуцировать продукцию IFN-β, как указано в разделе «Значение».[8]

Этот димеризация и активацию РНКазы L можно распознать с помощью Передача энергии резонанса флуоресценции (FRET), поскольку олигорибонуклеотиды, содержащие гаситель и флуорофор на противоположных участках, добавляются к раствору с неактивной РНКазой L. Затем регистрируется сигнал FRET, поскольку гаситель и флуорофор очень близки друг к другу. После добавления 2-5A молекул РНКаза L становится активной, расщепляя олигорибонуклеотиды и вмешиваясь в сигнал FRET.[9]

Значимость

РНКаза L является частью врожденной иммунной защиты организма, а именно антивирусного состояния клетки. Когда клетка находится в антивирусном состоянии, она очень устойчива к вирусным атакам, а также готова к апоптоз при успешном вирусном заражении. Деградация всей РНК в клетке (которая обычно происходит с прекращением трансляционной активности, вызванной протеинкиназа R ) является последней защитой клетки от вируса перед попыткой апоптоза.

Интерферон бета (IFN-β), интерферон типа I, ответственный за противовирусную активность, индуцируется РНКазой L и белок 5, связанный с дифференцировкой меланомы (MDA5) в зараженной клетке. Связь между РНКазой L и MDA5 в продукции IFN была подтверждена с помощью миРНК тесты, подавляющие экспрессию любой молекулы и отмечающие заметное снижение продукции IFN.[10] MDA5, и РНК-геликаза, как известно, активируется сложной высокомолекулярной дцРНК, транскрибируемой из вирусного генома.[11][10][12] В клетке с РНКазой L активность MDA5 может быть дополнительно усилена.[10] В активном состоянии РНКаза L расщепляет и идентифицирует вирусную РНК и передает ее в сайты активации MDA5, увеличивая выработку IFN-β. Фрагменты РНК, продуцируемые РНКазой L, имеют двухцепочечные области, а также специфические маркеры, которые позволяют их идентифицировать с помощью РНКазы L и MDA5.[8] Некоторые исследования показали, что высокие уровни РНКазы L могут фактически ингибировать продукцию IFN-β, но все еще существует четкая связь между активностью РНКазы L и продукцией IFN-β.[8]

Кроме того, было показано, что РНКаза L участвует во многих заболеваниях. В 2002 году локус «наследственного рака простаты 1» (HPC1) был картирован с геном RNASEL, что указывает на то, что мутации в этом гене вызывают предрасположенность к раку простаты.[13][14] Нарушения пути OAS / РНКазы L у Синдром хронической усталости (CFS) были исследованы.[15][16]

Рекомендации

  1. ^ а б c ГРЧ38: Ансамбль выпуск 89: ENSG00000135828 - Ансамбль, Май 2017
  2. ^ а б c GRCm38: выпуск Ensembl 89: ENSMUSG00000066800 - Ансамбль, Май 2017
  3. ^ "Справочник человека по PubMed:". Национальный центр биотехнологической информации, Национальная медицинская библиотека США.
  4. ^ "Ссылка на Mouse PubMed:". Национальный центр биотехнологической информации, Национальная медицинская библиотека США.
  5. ^ Сквайр Дж., Чжоу А., Хассель Б.А., Не Х., Сильверман Р.Х. (июнь 1994 г.). «Локализация интерферон-индуцированного гена 2-5A-зависимой РНКазы (RNS4) в хромосоме 1q25 человека». Геномика. 19 (1): 174–5. Дои:10.1006 / geno.1994.1033. PMID  7514564.
  6. ^ а б Н. Саркар, Саумендра; Пэндли, Митали; К. Сен, Ганес (2005). Методы и протоколы интерферона. Тотова, Нью-Джерси, США: Human Press Inc., стр. 81–102. ISBN  978-1-58829-418-0.
  7. ^ Лян, Шу-Линг; Quirk, Дэвид; Чжоу, Айминь (сентябрь 2006 г.). «РНКаза L: ее биологическая роль и регуляция». Жизнь. 58 (9): 508–514. Дои:10.1080/15216540600838232. PMID  17002978.
  8. ^ а б c Банерджи, Шуводжит; Чакрабарти, Ариндам; Кант Джа, Бабал; Р. Вайс, Сьюзен; Х. Сильверман, Роберт (25 февраля 2014 г.). «Влияние РНКазы L на вирусную индукцию бета-интерферона».. мБио. 5 (2): e00856-14. Дои:10.1128 / mBio.00856-14. ЧВК  3940032. PMID  24570368.
  9. ^ С. Тхакур, Чандар; Сюй, Цзань; Ван, Чжэнфу; Новинце, Захарий; Х. Сильверман, Роберт (2005). Методы и протоколы интерферона. Тотова, Нью-Джерси, США: Human Press Inc., стр. 103–114. ISBN  978-1-58829-418-0.
  10. ^ а б c Лутра, Прия; Сунь, Дэнъюн; Х. Сильверман, Роберт; Он, Бяо (18 января 2011 г.). «Активация экспрессии IFN-β вирусной мРНК через РНКазу L и MDA5». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки. 108 (5): 2118–2123. Дои:10.1073 / pnas.1012409108. ЧВК  3033319. PMID  21245317.
  11. ^ Пихлмайр, Андреас; Шульц, Оливер; Тан, Чун-Пинг; Ревинкель, Ян; Като, Хироки; Такеучи, Осаму; Акира, Шизуо; Да ладно, Майкл; Скьяво, Джампьетро; Рейс и Соуза, Каэтано (октябрь 2009 г.). «Активация MDA5 требует структур РНК более высокого порядка, генерируемых во время вирусной инфекции». Журнал вирусологии. 83 (20): 10761–10769. Дои:10.1128 / JVI.00770-09. ISSN  1098-5514. ЧВК  2753146. PMID  19656871.
  12. ^ Пихлмайр, Андреас; Шульц, Оливер; Тан, Чун-Пинг; Ревинкель, Ян; Като, Хироки; Такеучи, Осаму; Акира, Шизуо; Да ладно, Майкл; Скьяво, Джампьетро; Рейс и Соуза, Каэтано (октябрь 2009 г.). «Активация MDA5 требует структур РНК более высокого порядка, созданных во время вирусной инфекции». Журнал вирусологии. 83 (20): 10761–10769. Дои:10.1128 / JVI.00770-09. ЧВК  2753146. PMID  19656871.
  13. ^ «Ген Entrez: рибонуклеаза L RNASEL (зависимая от 2 ', 5'-олигоизоаденилатсинтетазы)».
  14. ^ Карптен Дж., Нуппонен Н., Исаакс С. и др. (Февраль 2002 г.). «Мутации зародышевой линии в гене рибонуклеазы L в семьях, показывающих сцепление с HPC1». Природа Генетика. 30 (2): 181–4. Дои:10,1038 / ng823. PMID  11799394.
  15. ^ Nijs J, De Meirleir K (ноябрь – декабрь 2005 г.). «Нарушения пути 2-5А синтетазы / РНКазы L при синдроме хронической усталости». В естественных условиях. 19 (6): 1013–21. PMID  16277015.
  16. ^ Сухадольник Р.Дж. и др. (1997). «Биохимические доказательства новой низкомолекулярной 2-5A-зависимой РНКазы L при синдроме хронической усталости». J Интерферон Цитокин Res. 17 (7): 377–85. Дои:10.1089 / jir.1997.17.377. PMID  9243369.

дальнейшее чтение

внешняя ссылка

Категория: РибонуклеазыКатегория: Рак простаты