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.

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.

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.

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.

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.

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.

snRNP бөлшектеу

snRNP-лер өте ұзақ өмір сүреді, бірақ ақырында бөлшектеліп, ыдырайды деп есептеледі. Бұл ыдырау процесі туралы көбінесе білуге болады.

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.

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.