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.

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.