Введение
Энзим, обнаруженный у человека. Рибонуклеаза L или RNase L (от латентной), иногда известная как рибонуклеаза 4 или рибонуклеаза, зависимая от 2' 5'-олигоаденилатсинтазы, является интерферон-индуцированной (IFN) рибонуклеазой, которая при активации разрушает всю РНК в клетке (как клеточную, так и вирусную). RNase L – это фермент, кодируемый у человека геном RNASEL. Этот ген кодирует компонент интерферон-регулируемой системы 2' 5'-олигоаденилата (2' 5'A), участвующей в противовирусной и антипролиферативной активности интерферонов. RNase L активируется димеризацией, которая происходит при связывании с 2' 5'A и приводит к расщеплению всей РНК в клетке. Это может привести к активации MDA5, РНК-геликазы, участвующей в продукции интерферонов.
Ribonuclease L or RNase L (for latent), known sometimes as ribonuclease 4 or 2' 5' oligoadenylate synthetase dependent ribonuclease, is an interferon (IFN) induced ribonuclease which, upon activation, destroys all RNA within the cell (both cellular and viral). RNase L is an enzyme that in humans is encoded by the RNASEL gene. This gene encodes a component of the interferon regulated 2' 5'oligoadenylate (2' 5'A) system that functions in the antiviral and antiproliferative roles of interferons. RNase L is activated by dimerization, which occurs upon 2' 5'A binding, and results in cleavage of all RNA in the cell. This can lead to activation of MDA5, an RNA helicase involved in the production of interferons.
Синтез и активация
РНАза L присутствует в очень небольших количествах в течение нормального клеточного цикла. Когда интерферон связывается с клеточными рецепторами, он активирует транскрипцию около 300 генов, чтобы вызвать антивирусное состояние. Среди производимых ферментов – РНАза L, которая изначально находится в неактивной форме. Набор транскрибированных генов кодирует 2' 5' олигоаденилатсинтазу (OAS). Транскрибированная РНК затем сплайсируется и модифицируется в ядре, прежде чем достичь цитоплазмы и быть транслированной в неактивную форму OAS. Локализация OAS в клетке и длина 2' 5' олигоаденилата зависят от посттранскрипционных и посттрансляционных модификаций OAS. Молекулы 2' 5'A затем связываются с РНАза L, способствуя её активации посредством димеризации. В активированной форме РНАза L расщепляет все молекулы РНК в клетке, что приводит к аутофагии и апоптозу. Некоторые из полученных фрагментов РНК также могут дополнительно индуцировать продукцию IFN β, как указано в разделе «Значение». Эту димеризацию и активацию РНАза L можно обнаружить с помощью флуоресцентного резонансного переноса энергии (FRET), поскольку в раствор с неактивной РНАза L добавляются олигорибонуклеотиды, содержащие тушитель и флуорофор на противоположных концах. Сигнал FRET затем регистрируется, когда тушитель и флуорофор находятся очень близко друг к другу. При добавлении молекул 2' 5'A РНАза L становится активной, расщепляя олигорибонуклеотиды и нарушая сигнал FRET. In vitro РНАза L может быть ингибирована куркумином.
Значение
RNase L является частью врожденного иммунного ответа организма, в частности, антивирусного состояния клетки. Когда клетка находится в антивирусном состоянии, она обладает высокой устойчивостью к вирусным атакам и готова к апоптозу при успешном проникновении вируса. Деградация всей РНК внутри клетки (обычно происходящая при прекращении трансляционной активности, вызванной протеинкиназой R) – это последний рубеж обороны клетки против вируса перед попыткой апоптоза. Интерферон бета (IFN β), интерферон I типа, ответственный за противовирусную активность, индуцируется RNase L и белком, ассоциированным с дифференцировкой меланомы 5 (MDA5) в инфицированной клетке. Взаимосвязь между RNase L и MDA5 в продукции IFN была подтверждена с помощью siRNA-тестов, подавляющих экспрессию каждой из этих молекул и демонстрирующих значительное снижение продукции IFN. MDA5, РНК-геликаза, известен своей активацией сложными высокомолекулярными двухцепочечными РНК, транскрибируемыми из вирусного генома. В клетке, содержащей RNase L, активность MDA5 может быть дополнительно усилена. Нарушения пути OAS/RNase L при синдроме хронической усталости (СХУ) были исследованы.