Сравнивайте с английским: нажмите на абзац — оригинал откроется в окне. Кнопка EN под абзацем показывает его прямо в тексте.
Содержание
Введение
Тип белка
Type of protein
Нуклеопротеины – это белки, связанные с нуклеиновыми кислотами (ДНК или РНК). К типичным нуклеопротеинам относятся рибосомы, нуклеосомы и белки вирусного нуклеокапсида.
Nucleoproteins are proteins conjugated with nucleic acids (either DNA or RNA). Typical nucleoproteins include ribosomes, nucleosomes and viral nucleocapsid proteins.
Структуры
Нуклеопротеины обычно имеют положительный заряд, что облегчает взаимодействие с отрицательно заряженными цепями нуклеиновых кислот. Третичные структуры и биологические функции многих нуклеопротеинов хорошо изучены. Важными методами для определения структуры нуклеопротеинов являются рентгеноструктурный анализ, ядерный магнитный резонанс и криоэлектронная микроскопия.
Nucleoproteins tend to be positively charged, facilitating interaction with the negatively charged nucleic acid chains. The tertiary structures and biological functions of many nucleoproteins are understood. Important techniques for determining the structures of nucleoproteins include X ray diffraction, nuclear magnetic resonance and cryo electron microscopy.
Вирусы
Вирусные геномы (ДНК или РНК) чрезвычайно плотно упакованы в вирусную капсиду. Поэтому многие вирусы представляют собой, по сути, организованный комплекс нуклеопротеинов, с их участками связывания, направленными внутрь. Структурно изученные вирусные нуклеопротеины включают вирусы гриппа, бешенства, Эбола, Буньямвера, Шмаленберга, Крымской геморрагической лихорадки и Лассы.
Virus genomes (either DNA or RNA) are extremely tightly packed into the viral capsid. Many viruses are therefore little more than an organised collection of nucleoproteins with their binding sites pointing inwards. Structurally characterised viral nucleoproteins include influenza, rabies, Ebola, Bunyamwera, Schmallenberg, Crimean Congo hemorrhagic fever, and Lassa.
Дезоксирибонуклеопротеины
Дезоксирибонуклеопротеин (DNP) — это комплекс ДНК и белка. Типичными примерами являются нуклеосомы – комплексы, в которых геномная ДНК обернута вокруг групп из восьми гистонных белков в ядрах эукариотических клеток, формируя хроматин. Во время сперматогенеза гистоны замещаются протаминами.
A deoxyribonucleoprotein (DNP) is a complex of DNA and protein. The prototypical examples are nucleosomes, complexes in which genomic DNA is wrapped around clusters of eight histone proteins in eukaryotic cell nuclei to form chromatin. Protamines replace histones during spermatogenesis.
Функции
Наиболее распространенными дезоксирибонуклеопротеинами являются нуклеосомы, компонентом которых является ядерная ДНК. Белки, связанные с ДНК, – это гистоны и протоамины; образовавшиеся нуклеопротеины локализованы в хромосомах. Таким образом, вся хромосома, то есть хроматин у эукариот, состоит из таких нуклеопротеинов. В эукариотических клетках ДНК ассоциирована с примерно равной массой гистонных белков, образуя высококонденсированный нуклеопротеиновый комплекс, называемый хроматином. Дезоксирибонуклеопротеины в этом комплексе взаимодействуют, формируя мультипротеиновый регуляторный комплекс, в котором интеркалирующая ДНК образует петли или наматывается. Дезоксирибонуклеопротеины участвуют в регуляции репликации и транскрипции ДНК. Дезоксирибонуклеопротеины также вовлечены в гомологичную рекомбинацию – процесс восстановления ДНК, который представляется почти универсальным. Центральным промежуточным этапом этого процесса является взаимодействие нескольких копий белка рекомбиназы с одноцепочечной ДНК с образованием DNP-филамента. Рекомбиназы, используемые в этом процессе, продуцируются археями (рекомбиназа RadA), бактериями (рекомбиназа RecA) и эукариотами, от дрожжей до человека (рекомбиназы Rad51 и Dmc1).
The most widespread deoxyribonucleoproteins are nucleosomes, in which the component is nuclear DNA. The proteins combined with DNA are histones and protamines; the resulting nucleoproteins are located in chromosomes. Thus, the entire chromosome, i. e. chromatin in eukaryotes consists of such nucleoproteins. In eukaryotic cells, DNA is associated with about an equal mass of histone proteins in a highly condensed nucleoprotein complex called chromatin. Deoxyribonucleoproteins in this kind of complex interact to generate a multiprotein regulatory complex in which the intervening DNA is looped or wound. The deoxyribonucleoproteins participate in regulating DNA replication and transcription. Deoxyribonucleoproteins are also involved in homologous recombination, a process for repairing DNA that appears to be nearly universal. A central intermediate step in this process is the interaction of multiple copies of a recombinase protein with single stranded DNA to form a DNP filament. Recombinases employed in this process are produced by archaea (RadA recombinase), by bacteria (RecA recombinase) and by eukaryotes from yeast to humans (Rad51 and Dmc1 recombinases).
Рибонуклеопротеины
Рибонуклеопротеин (РНП) – это комплекс рибонуклеиновой кислоты и белка, связывающего РНК. Эти комплексы играют ключевую роль во множестве важных биологических функций, включая транскрипцию, трансляцию, регуляцию экспрессии генов и регуляцию метаболизма РНК. Примеры РНП включают рибосому, фермент теломеразу, ваультовые рибонуклеопротеины, RNase P, hnRNP и малые ядерные РНП (snRNP), которые участвуют в сплайсинге предшествующей мРНК (сплицеосома) и являются основными компонентами ядрышка. Некоторые вирусы представляют собой простые рибонуклеопротеины, содержащие только одну молекулу РНК и несколько идентичных молекул белка. Другие – это рибонуклеопротеиновые или дезоксирибонуклеопротеиновые комплексы, содержащие множество различных белков и, в исключительных случаях, большее количество молекул нуклеиновой кислоты. В настоящее время в RCSB Protein Data Bank (PDB) можно найти более 2000 РНП. Кроме того, база данных Protein RNA Interface Data Base (PRIDB) содержит информацию о взаимодействиях белок-РНК, основанную на данных из PDB. Некоторые общие характеристики взаимодействий белок-РНК были установлены на основе известных структур. Например, РНП в snRNP содержат мотив связывания РНК в белке, связывающем РНК. Ароматические аминокислотные остатки в этом мотиве обеспечивают π-π стэкинг взаимодействия с РНК. Лизиновые остатки в спиральной области белков, связывающих РНК, способствуют стабилизации взаимодействий с нуклеиновыми кислотами. Это связывание нуклеиновой кислоты усиливается электростатическим притяжением между положительно заряженными боковыми цепями лизина и отрицательно заряженными фосфатными группами нуклеиновой кислоты. Кроме того, возможно компьютерное моделирование РНП. Хотя вычислительные методы определения структуры РНП менее точны, чем экспериментальные, они предоставляют приблизительную модель структуры, позволяющую прогнозировать важные аминокислоты и нуклеотидные остатки. Эта информация помогает понять общую функцию РНП. Термин «РНП» также может относиться к рибонуклеопротеиновым частицам. Рибонуклеопротеиновые частицы – это отдельные внутриклеточные фокусы для посттранскрипционной регуляции. Эти частицы играют важную роль в репликации вируса гриппа А. Геном вируса гриппа состоит из восьми рибонуклеопротеиновых частиц, образованных комплексом РНК с отрицательным смыслом, связанной с вирусным нуклеопротеином. Каждая РНП несет в себе комплекс РНК-полимеразы. Когда нуклеопротеин связывается с вирусной РНК, он обнажает нуклеотидные основания, что позволяет вирусной полимеразе транскрибировать РНК. После проникновения вируса в клетку-хозяина он готов начать процесс репликации.
A ribonucleoprotein (RNP) is a complex of ribonucleic acid and RNA binding protein. These complexes play an integral part in a number of important biological functions that include transcription, translation and regulating gene expression and regulating the metabolism of RNA. A few examples of RNPs include the ribosome, the enzyme telomerase, vault ribonucleoproteins, RNase P, hnRNP and small nuclear RNPs (snRNPs), which have been implicated in pre mRNA splicing (spliceosome) and are among the main components of the nucleolus. Some viruses are simple ribonucleoproteins, containing only one molecule of RNA and a number of identical protein molecules. Others are ribonucleoprotein or deoxyribonucleoprotein complexes containing a number of different proteins, and exceptionally more nucleic acid molecules. Currently, over 2000 RNPs can be found in the RCSB Protein Data Bank (PDB). Furthermore, the Protein RNA Interface Data Base (PRIDB) possesses a collection of information on RNA protein interfaces based on data drawn from the PDB. Some common features of protein RNA interfaces were deduced based on known structures. For example, RNP in snRNPs have an RNA binding motif in its RNA binding protein. Aromatic amino acid residues in this motif result in stacking interactions with RNA. Lysine residues in the helical portion of RNA binding proteins help to stabilize interactions with nucleic acids. This nucleic acid binding is strengthened by electrostatic attraction between the positive lysine side chains and the negative nucleic acid phosphate backbones. Additionally, it is possible to model RNPs computationally. Although computational methods of deducing RNP structures are less accurate than experimental methods, they provide a rough model of the structure which allows for predictions of the identity of significant amino acids and nucleotide residues. Such information helps in understanding the overall function the RNP. 'RNP' can also refer to ribonucleoprotein particles. Ribonucleoprotein particles are distinct intracellular foci for post transcriptional regulation. These particles play an important role in influenza A virus replication. The influenza viral genome is composed of eight ribonucleoprotein particles formed by a complex of negative sense RNA bound to a viral nucleoprotein. Each RNP carries with it an RNA polymerase complex. When the nucleoprotein binds to the viral RNA, it is able to expose the nucleotide bases which allow the viral polymerase to transcribe RNA. At this point, once the virus enters a host cell it will be prepared to begin the process of replication.
Антитела против RNP
Антитела к RNP — это аутоантитела, связанные со смешанным заболеванием соединительной ткани, и они также обнаруживаются почти у 40% пациентов с системной красной волчанкой. Два типа антител к RNP тесно связаны с синдромом Шегрена: SS A (Ro) и SS B (La). Автоантитела к snRNP называются антителами к Смит и специфичны для СЛЭ. Обнаружение значительного уровня анти-U1 RNP также может служить признаком МКТБ, особенно при выявлении в сочетании с другими факторами.
Anti RNP antibodies are autoantibodies associated with mixed connective tissue disease and are also detected in nearly 40% of Lupus erythematosus patients. Two types of anti RNP antibodies are closely related to Sjögren's syndrome: SS A (Ro) and SS B (La). Autoantibodies against snRNP are called Anti Smith antibodies and are specific for SLE. The presence of a significant level of anti U1 RNP also serves a possible indicator of MCTD when detected in conjunction with several other factors.
Функции
Рибонуклеопротеины выполняют защитную функцию. мРНК никогда не встречаются в клетке в виде свободных молекул РНК. Они всегда ассоциируют с рибонуклеопротеинами и функционируют как рибонуклеопротеиновые комплексы. Нуклеопротеины часто являются основными антигенами для вирусов, поскольку содержат антигенные детерминанты, специфичные для штамма и группы.
The ribonucleoproteins play a role of protection. mRNAs never occur as free RNA molecules in the cell. They always associate with ribonucleoproteins and function as ribonucleoprotein complexes. Nucleoproteins are often the major antigens for viruses because they have strain specific and group specific antigenic determinants.