Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
snRNP (снурп деп айтылады) немесе кіші ядролық рибонуклеопротеиндер – РНК және ақуыздың кешендері, олар өзгертілмеген пре-мРНК және басқа да түрлі ақуыздармен бірігіп, пре-мРНК-ның тілімін (сплайсингін) жүзеге асыратын үлкен РНК-ақуыз молекулалық кешені – сплайцесоманы құрайды. snRNP-нің қызметі эукариотты жасушалардың ядросында ғана жүретін РНК-ның транскрипциядан кейінгі модификациясының маңызды аспектісі – пре-мРНК-дан интрондарды жою үшін қажет. Сонымен қатар, U7 snRNP тілімдеуге (сплайсингке) қатыспайды, себебі U7 snRNP гистон пре-мРНК-ның 3' сабақ тізбегін өңдеуге жауапты. snRNP-нің екі маңызды құрамы – ақуыз молекулалары мен РНК. Әрбір snRNP бөлшегіндегі РНК кіші ядролық РНК немесе snRNA деп аталады және әдетте 150 нуклеотидке жуық ұзындықта болады. snRNP-нің snRNA құрамы интрондардың 5' және 3' ұштарындағы және тармақталу орнындағы маңызды тілімдеу сигналдарының тізбектерін "танып-білу" арқылы әр интронға ерекшелік қасиетін береді. snRNP-дегі snRNA рибосомалық РНК-ға ұқсас, өйткені ол ферменттік және құрылымдық рөлдерді бірдей атқарады. SnRNP-ны Майкл Р. Лернер мен Джоан А. Штайц ашқан. Томас Р. Чех және Сидни Альтман да осы жаңалықты жасауда үлкен рөл атқарды, олар 1989 жылы РНК-ның жасуша дамуында катализатор ретінде әрекет ете алатынын тәуелсіз түрде ашқандары үшін химия бойынша Нобель сыйлығын алды.
snRNPs (pronounced "snurps"), or small nuclear ribonucleoproteins, are RNA protein complexes that combine with unmodified pre mRNA and various other proteins to form a spliceosome, a large RNA protein molecular complex upon which splicing of pre mRNA occurs. The action of snRNPs is essential to the removal of introns from pre mRNA, a critical aspect of post transcriptional modification of RNA, occurring only in the nucleus of eukaryotic cells. Additionally, U7 snRNP is not involved in splicing at all, as U7 snRNP is responsible for processing the 3′ stem loop of histone pre mRNA. The two essential components of snRNPs are protein molecules and RNA. The RNA found within each snRNP particle is known as small nuclear RNA, or snRNA, and is usually about 150 nucleotides in length. The snRNA component of the snRNP gives specificity to individual introns by "recognizing" the sequences of critical splicing signals at the 5' and 3' ends and branch site of introns. The snRNA in snRNPs is similar to ribosomal RNA in that it directly incorporates both an enzymatic and a structural role. SnRNPs were discovered by Michael R. Lerner and Joan A. Steitz. Thomas R. Cech and Sidney Altman also played a role in the discovery, winning the Nobel Prize for Chemistry in 1989 for their independent discoveries that RNA can act as a catalyst in cell development.
Түрлері
Кем дегенде бес түрлі snRNP-лер шплицеозомаға қосылып, шплицингке қатысады. Оларды гельдік электрофорез арқылы көруге болады және жеке-жеке: U1, U2, U4, U5 және U6 деп аталады. Олардың snRNA компоненттері, сәйкесінше, белгілі: U1 snRNA, U2 snRNA, U4 snRNA, U5 snRNA және U6 snRNA. 1990 жылдардың ортасында snRNP-лердің тағы бір класы, тек метазооларда ғана кездесетін интрондардың шплицингіне көмектесетіні анықталды. Бұл интрондардың 5' шплицтері мен тармақталу орындары жоғары сақталған. Осы түрлі snRNP класына U11 snRNA, U12 snRNA, U4atac snRNA және U6atac snRNA кіреді. Олар өзгеше болғанымен, U1, U2, U4 және U6 сияқты бірдей функцияларды атқарады. Бұдан өзге, U7 snRNP U7 кішкентай ядролық РНК-сы және оған байланысты белоктардан тұрады және гистон пре-мРНК-ның 3' сақинасының өңделуіне қатысады.
At least five different kinds of snRNPs join the spliceosome to participate in splicing. They can be visualized by gel electrophoresis and are known individually as: U1, U2, U4, U5, and U6. Their snRNA components are known, respectively, as: U1 snRNA, U2 snRNA, U4 snRNA, U5 snRNA, and U6 snRNA. In the mid 1990s, it was discovered that a variant class of snRNPs exists to help in the splicing of a class of introns found only in metazoans, with highly conserved 5' splice sites and branch sites. This variant class of snRNPs includes: U11 snRNA, U12 snRNA, U4atac snRNA, and U6atac snRNA. While different, they perform the same functions as do U1, U2, U4, and U6, respectively. Additionally, U7 snRNP is made of U7 small nuclear RNA and associated proteins and is involved in the processing of the 3′ stem loop of histone pre mRNA.
РНК синтезі және экспорты
РНК полимераза II U1, U2, U4, U5 және сирек кездесетін U11, U12 және U4atac (snRNAs) м7G капкағын транскрипциялайды, ол экспорт сигналы ретінде қызмет етеді. Ядродан экспорт CRM1 арқылы жүзеге асырылады.
The RNA polymerase II transcribes U1, U2, U4, U5 and the less abundant U11, U12 and U4atac (snRNAs) acquire a m7G cap which serves as an export signal. Nuclear export is mediated by CRM1.
Цитоплазмада Sm ақуыздарының синтезі және сақталуы
Sm ақуыздары цитоплазмада кез келген басқа ақуыз сияқты, Sm хабаршы РНК-ны аударатын рибосомалар арқылы синтезделеді. Олар цитоплазмада үш жартылай құралған сақина тәрізді кешендер түрінде сақталады, олардың барлығы pICln ақуызымен байланысты. Бұл SmD1, SmD2, SmF, SmE және SmG-нің 6S пентамерлік кешені, SmB-нің 2 4S кешені, мүмкін SmD3 және pICln, сондай-ақ SmD3, SmB, SmD1, pICln және аргинин метилтрансфераза 5 (PRMT5) ақуыздарынан тұратын 20S метилсомасы болып табылады. SmD3, SmB және SmD1 метилсомасында посттрансляциялық модификацияға ұшырайды. Бұл үш Sm ақуызының SmD1, SmD3 және SmB-ның C-терминал бөліктерінде қайталанатын аргинин-глицин мотивтері бар, ал аргининнің бүйір тізбектері ω NG, NG' диметил аргининге симметриялық диметилденеді. pICln, үш прекурсорлық кешенде кездеседі, бірақ піскен snRNP-да жоқ, Sm ақуыздарының мерзімінен бұрын құралуын болдырмайтын арнайы шаперон ретінде әрекет етеді деп ұсынылған.
The Sm proteins are synthesized in the cytoplasm by ribosomes translating Sm messenger RNA, just like any other protein. These are stored in the cytoplasm in the form of three partially assembled rings complexes all associated with the pICln protein. They are a 6S pentamer complex of SmD1, SmD2, SmF, SmE and SmG with pICln, a 2 4S complex of SmB, possibly with SmD3 and pICln and the 20S methylosome, which is a large complex of SmD3, SmB, SmD1, pICln and the arginine methyltransferase 5 (PRMT5) protein. SmD3, SmB and SmD1 undergo post translational modification in the methylosome. These three Sm proteins have repeated arginine glycine motifs in the C terminal ends of SmD1, SmD3 and SmB, and the arginine side chains are symmetrically dimethylated to ω NG, NG' dimethyl arginine. It has been suggested that pICln, which occurs in all three precursor complexes but is absent in the mature snRNPs, acts as a specialized chaperone, preventing premature assembly of Sm proteins.
SMN кешеніндегі негізгі snRNP-ны құрастыру
snРНК (U1, U2, U4, U5 және сирек кездесетін U11, U12 және U4atac) SMN (моторлық нейронның тірі қалуына қатысты ақуыз, SMN1 генімен кодталады) және Gemins 2-8 (Gem байланысты ақуыздар: GEMIN2, GEMIN3, GEMIN4, GEMIN5, GEMIN6, GEMIN7, GEMIN8) тез арада әрекеттесіп, SMN кешенін құрайды. Осы кешенде snРНК SmD1, SmD2, SmF, SmE, SmG пентамеріне байланысады, содан кейін SmD3, SmB димері қосылып, snРНК-ның «Sm» деп аталатын орнының айналасында Sm сақинасын толықтай жасайды. Бұл Sm орны – бұл snРНК-дағы нуклеотидтердің сақталған тізбегі, әдетте AUUUGUGG (мұнда A, U және G тиісінше аденозин, уридин және гуанозин нуклеозидтерін көрсетеді). snРНК-ның айналында Sm сақинасы құралғаннан кейін, 5' терминалды нуклеозид (бұрын 7-метилгуанозин қақпасына өзгертілген) 2,2,7-триметилгуанозинге дейін гиперметилденеді, ал snРНК-ның екінші (3') ұшы қысқартылады. Бұл өзгерістер және толыққанды Sm сақинасының болуын snurportin 1 ақуызы таниды.
The snRNAs (U1, U2, U4, U5, and the less abundant U11, U12 and U4atac) quickly interact with the SMN (survival of motor neuron protein); encoded by SMN1 gene) and Gemins 2 8 (Gem associated proteins: GEMIN2, GEMIN3, GEMIN4, GEMIN5, GEMIN6, GEMIN7, GEMIN8) forming the SMN complex. It is here that the snRNA binds to the SmD1 SmD2 SmF SmE SmG pentamer, followed by addition of the SmD3 SmB dimer to complete the Sm ring around the so called Sm site of the snRNA. This Sm site is a conserved sequence of nucleotides in these snRNAs, typically AUUUGUGG (where A, U and G represent the nucleosides adenosine, uridine and guanosine, respectively). After assembly of the Sm ring around the snRNA, the 5' terminal nucleoside (already modified to a 7 methylguanosine cap) is hyper methylated to 2,2,7 trimethylguanosine and the other (3') end of the snRNA is trimmed. This modification, and the presence of a complete Sm ring, is recognized by the snurportin 1 protein.
Ядродағы snRNP-ның соңғы жиналуы
Толыққан snRNP snurportin 1 кешені импортин β белгісіз ақуызы арқылы ядроға тасымалданады. Ядро ішінде негізгі snRNP-лер Кажаль денелерінде пайда болады, онда snRNP-лердің түпкілікті құрастырылуы жүзеге асырылады. Бұл белгілі бір snRNP-ге (U1, U2, U4, U5) тән қосымша ақуыздар мен басқа өзгерістерден тұрады. U6 snRNP-нің биогенезі ядрода жүреді, бірақ цитоплазмада көп мөлшерде еркін U6 табылады. LSm сақинасы бірінші құралып, содан кейін U6 snРНА-мен байланысады.
The completed core snRNP snurportin 1 complex is transported into the nucleus via the protein importin β. Inside the nucleus, the core snRNPs appear in the Cajal bodies, where final assembly of the snRNPs take place. This consists of additional proteins and other modifications specific to the particular snRNP (U1, U2, U4, U5). The biogenesis of the U6 snRNP occurs in the nucleus, although large amounts of free U6 are found in the cytoplasm. The LSm ring may assemble first, and then associate with the U6 snRNA.
snRNP бөлшектеу
snRNP-лер өте ұзақ өмір сүреді, бірақ ақырында бөлшектеліп, ыдырайды деп есептеледі. Бұл ыдырау процесі туралы көбінесе білуге болады.
The snRNPs are very long lived, but are assumed to be eventually disassembled and degraded. Little is known about the degradation process.
Қате жиналған
SMN1 геніндегі генетикалық ақау салдарынан туындаған snRNP биогенезінде моторлық нейронның (SMN) ақуызының қалыпты жұмыс істемеуі, спинальды бұлшық атрофиясы сияқты генетикалық ауруда байқалатын моторлық нейрон патологиясын түсіндіруі мүмкін.
Defective function of the survival of motor neuron (SMN) protein in snRNP biogenesis, caused by a genetic defect in the SMN1 gene which codes for SMN, may account for the motor neuron pathology observed in the genetic disorder spinal muscular atrophy.
СНРНП-ға қарсы антителолар
Организмнің өзіндік snРНП-ларына қарсы аутоантителолар түзілуі мүмкін, ең бастысы – жүйелі қызыл жегі (SLE) кезінде SnРНП-ның Sm ақуыз түріне бағытталған anti-Sm антиденелері.
Autoantibodies may be produced against the body's own snRNPs, most notably the anti Sm antibodies targeted against the Sm protein type of snRNP specifically in systemic lupus erythematosus (SLE).