Т-образный лидер - T-box leader

Для семейства эукариотических факторов транскрипции см. Т-образная коробка.
Т-образный лидер
RF00230.jpg
Предсказанный вторичная структура и сохранение последовательности Т-образной коробки
Идентификаторы
СимволТ-образная коробка
РфамRF00230
Прочие данные
РНК типЦис-рег; лидер;
Домен (ы)Бактерии
ИДТИТермин GO должен начинаться с GO:
ТАКТАК: 0000140
PDB структурыPDBe

Обычно встречается в грамположительные бактерии, то Т-образный лидер последовательность - это РНК элемент, который контролирует экспрессию генов посредством регуляции перевод путем прямой привязки к конкретному тРНК и чувствуя его аминоацилирование государственный.[1] Это взаимодействие контролирует экспрессию нижестоящих генов аминоацил-тРНК синтетазы, биосинтез аминокислот и гены, связанные с захватом в петля отрицательной обратной связи.[1][2] Незаряженная тРНК действует как эффектор транскрипции. антитерминация генов в семействе лидеров T-box.[3][4][5] В антикодон пары оснований специфической тРНК к специфической последовательности в мотиве Т-бокса и хвоста акцептора NCCA пар оснований тРНК к консервативной выпуклости в шпильке антитерминатора Т-бокса.[6]

тРНК-опосредованное ослабление

Хотя точный механизм лидера Т-бокса все еще неясен и в настоящее время изучается, недавно он был признан членом расширяющейся группы РНК, которые филогенетически консервативны у многих грамположительных бактерий.[2] Они структурно сложны и способны непосредственно воспринимать физиологические сигналы, что приводит к контролю экспрессии последующих генов.[2] Этот контроль экспрессии генов достигается за счет ослабление транскрипции - общая стратегия регуляции транскрипции, которая определяет, когда необходимо изменение скорости транскрипции, и инициирует изменение в конкретном сайте (иногда предшествующем одному или нескольким генам оперон ).[7] Опероны, кодирующие аминоацил-тРНК-синтетазы, регулируемые тРНК-опосредованным ослаблением транскрипции, содержат лидерную область, которая определяет сегмент транскрипта, который может складываться и в конечном итоге образовывать сложный набор структур.[7] Два наиболее важных сегмента для ослабления действуют как терминатор и как антитерминатор в различных регуляторных ситуациях.[7]

Когда заряженной тРНК много, тРНК не связывается, T-Box Leader принимает свою терминаторную форму, и транскрипция прекращается.
Когда незаряженная тРНК в изобилии, тРНК связывается, T-Box Leader принимает свою форму антитерминатора, и транскрипция не завершается.

Структура лидера

С точки зрения структуры, РНК Т-бокса является высококонсервативной, особенно в дистальной области стебля I.[1] Область стебля I образует дугообразную конформацию с вершиной, содержащей сложное петля-петлевое взаимодействие между консервативной аденин-гуаниновой выпуклостью и дистальной петлей.[1] Эта структура петля-петля подобна структуре, наблюдаемой в сайте выхода рибосомы, что позволяет предположить, что она высоко консервативна среди сайтов узнавания тРНК.[1] Вершина области стебля I распознает две критические позиции на тРНК: антикодон и D / T-петли.[8] На этом участке происходят обширные межмолекулярные взаимодействия.[8] Если длина или ориентация этих двух точек распознавания изменена или несовпадена, Т-бокс рибопереключатель и комплекс тРНК нарушаются, и нормальное функционирование регуляции транскрипции не может происходить.[8][9]

Функция рибосвитча

Рибопереключатель работает, непосредственно воспринимая физиологический сигнал.[10] Затем конкретная незаряженная тРНК связывается с элементом рибопереключателя в транскрипте, и в транскрипте происходит структурное изменение, которое способствует экспрессии нижестоящей кодирующей последовательности.[2][10] Последовательность спецификатора - это первая последовательность распознавания в лидере.[7] Он комплементарен антикодону тРНК, который является субстратом регулируемой тРНК-синтетазы.[7] Вторая связывающая последовательность тРНК, последовательность Т-бокса, комплементарна нуклеотиду, предшествующему акцепторному концу тРНК.[7] Т-образный блок находится в боковой выпуклости антитерминатора.[7]

Метод регулирования

Наиболее распространенная модельная система, используемая для изучения лидера Т-бокса, - это грамположительные бактерии. Bacillus subtilis.[10] С точки зрения того, что в настоящее время понимается о регуляторной роли функции Т-бокса, похоже, что когда незаряженная тРНК в изобилии, она связывается со спецификатором и последовательностью Т-бокса соответствующей лидерной РНК, стабилизируя антитерминатор и, в свою очередь, предотвращение образования терминатора.[7] Без образования терминатора транскрипция будет продолжаться.[7] Если, однако, тРНК заряжена, ее акцепторный конец будет заблокирован аминокислотой и, следовательно, не сможет спариваться с Т-боксом.[7] Затем образуется терминатор, тем самым прекращая транскрипцию.[7]

внешняя ссылка

Рекомендации

  1. ^ а б c d е Григг Дж. К., Чен Ю., Гранди Ф. Дж., Хенкин Т. М., Поллак Л., Ке А. (апрель 2013 г.). «Т-бокс РНК декодирует как информационное содержание, так и геометрию тРНК, чтобы влиять на экспрессию генов». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки. 110 (18): 7240–7245. Дои:10.1073 / pnas.1222214110. ЧВК  3645572. PMID  23589841.
  2. ^ а б c d Грин Нью-Джерси, Гранди Ф.Дж., Хенкин TM (январь 2010 г.). «Механизм Т-бокса: тРНК как регуляторная молекула». Письма FEBS. 584 (2): 318–324. Дои:10.1016 / j.febslet.2009.11.056. ЧВК  2794906. PMID  19932103.
  3. ^ Гранди Ф.Дж., Роллинз С.М., Хенкин TM (август 1994 г.). «Взаимодействие между акцепторным концом тРНК и Т-боксом стимулирует антитерминацию в гене tyrS Bacillus subtilis: новая роль дискриминаторного основания». Журнал бактериологии. 176 (15): 4518–4526. Дои:10.1128 / jb.176.15.4518-4526.1994. ЧВК  196270. PMID  8045882.
  4. ^ Гранди Ф. Дж., Коллинз Дж. А., Роллинз С. М., Хенкин TM (август 2000 г.). «Детерминанты тРНК для антитерминации транскрипции гена tyrS Bacillus subtilis». РНК. 6 (8): 1131–1141. Дои:10,1017 / с 1355838200992100. ЧВК  1369987. PMID  10943892.
  5. ^ Винклер В.К., Гранди Ф.Дж., Мерфи Б.А., Хенкин TM (август 2001 г.). «Мотив GA: элемент РНК, общий для бактериальных антитерминационных систем, рРНК и эукариотических РНК». РНК. 7 (8): 1165–1172. Дои:10,1017 / с 1355838201002370. ЧВК  1370163. PMID  11497434.
  6. ^ Гердеман М.С., Хенкин Т.М., Hines JV (февраль 2003 г.). «Структура раствора антитерминаторной Т-бокса РНК Bacillus subtilis: выступ из семи нуклеотидов, характеризующийся укладкой и гибкостью». Журнал молекулярной биологии. 326 (1): 189–201. Дои:10.1016 / с0022-2836 (02) 01339-6. PMID  12547201.
  7. ^ а б c d е ж грамм час я j k Ледерберг, главный редактор: Джошуа. Энциклопедия микробиологии (2-е изд.). Сан-Диего [u.a.]: Academic Press. ISBN  978-0-12-226800-7.CS1 maint: дополнительный текст: список авторов (связь)
  8. ^ а б c Григг Дж. К., Ке А. (ноябрь 2013 г.). «Структурные детерминанты для геометрии и информационного декодирования тРНК с помощью Т-бокса лидерной РНК». Структура. 21 (11): 2025–2032. Дои:10.1016 / j.str.2013.09.001. ЧВК  3879790. PMID  24095061.
  9. ^ Ван Дж, Никонович EP (апрель 2011 г.). «Структура решения доменов K-Turn и Specifier Loop из лидерной РНК T-бокса Bacillus subtilis tyrS». Журнал молекулярной биологии. 408 (1): 99–117. Дои:10.1016 / j.jmb.2011.02.014. ЧВК  3070822. PMID  21333656.
  10. ^ а б c Хенкин, Тина. "Интересы исследования". Государственный университет Огайо: факультет микробиологии. Архивировано из оригинал на 2014-11-04.