多腺苷酸化 编辑
多腺苷酸化是指多聚腺苷酸与信使RNA分子共价键链接。在蛋白质生物合成的过程中,这是产生准备作翻译的成熟mRNA的方式的一部分。在真核生物中,多聚腺苷酸化是一种机制,令mRNA分子于它们的3'端中断。多聚腺苷酸尾保护mRNA,免受核酸外切酶攻击,并且对转录终结、将mRNA从细胞核输出及进行翻译都十分重要。一些原核生物的mRNA都会被多聚腺苷酸化,但多聚腺苷酸尾的功能则与真核生物有所不同。
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反式作用干扰小RNA是陆生植物的一类小干扰RNA,可进行RNA干扰,抑制其他基因的基因表现。tasiRNA最早于2004年在模式生物阿拉伯芥中发现,植物有TAS1、TAS2、TAS3与TAS4四个基因家族的基因编码tasiRNA,这些基因转录产生的RNA后会被多腺苷酸化,在MiRNA介导之下TAS1、TAS2与TAS4转录的RNA5'端会被Ago1切割,TAS3转录的RNA则是3'端被Ago7切割,接着此RNA由RNA复制酶RDR6转为双股RNA后,再被DCL4切割成长21核碱基且3'端有突出端的小双股RNA,可与RNA诱导沉默复合体结合以进行RNA干扰,将目标MRNA的切割移除。
多聚腺苷酸结合蛋白是真核生物细胞中一类可与MRNA3端的多腺苷酸化结合的蛋白质。多聚腺苷酸结合蛋白最早被发现的功能是保护mRNA不被水解,后续研究发现它还可与许多RNA序列与蛋白结合,参与许多其他基因表现机制。转译时起始时PABP结合多腺苷酸尾后,可和与mRNA5端结合的起始因子真核起始因子4G结合,令mRNA形成一环状结构,促进43S前起始复合物的结合以开始转译;转译终止时PABP可能与eRF3结合以促进终止;RNA干扰途径中RNA诱导沉默复合体与mRNA的3'非转译区结合后,GW182可与PABP和CCR4-Not复合体结合,促进mRNA脱腺苷酸。另外PABP也调控无义介导的mRNA降解途径,当PABP和终止密码子距离接近时其可与释放因子结合而维持mRNA的稳定,当mRNA中提早出现终止密码子时,PABP与终止密码子距离较远,释放因子改与Upf1结合以启动NMD途径,抑制转译并将mRNA降解。在细胞核中PABP参与多腺苷酸尾合成的反应,mRNA转录结束后,切割和聚腺苷酸特异性因子会与mRNA上的多腺苷酸尾信号和PABP、多聚腺苷酸聚合酶等蛋白结合,促进后者合成多腺苷酸尾,PABP可与新生成的多腺苷酸尾结合以保护mRNA不被降解。
3'非转译区简称3'-UTR,是信使核糖核酸中,紧接在编码区之后的序列。mRNA上除了可以转译成蛋白质的序列外,还有一些不被转译的序列,如5端的5′端帽与5′非转译区,以及3端的3′非转译区与多聚腺苷酸尾。3'-UTR上含有AAUAAA的序列,可被特定蛋白识别,以启动多腺苷酸化,即切割mRNA,并于切割位点的3端加上约250个单磷酸腺苷,即多聚腺苷酸尾。
切割和聚腺苷酸特异性因子简称CPSF参与基因转录过程中从新合成而尚未成熟的前信使核糖核酸分子裂解3'端信号区域。它是第一个与mRNA前体裂解位点附近的信号区域结合的蛋白质,多腺苷酸化将通过多核苷酸腺苷酸转移酶添加到该蛋白质上。在上游信号区中具有规范的核苷酸序列AAUAAA,其在绝大多数mRNA前体中保守序列。位于聚腺苷酸化之前被切割的mRNA前体部分上的第二个下游信号区域,由富含GU的区域所组成。
PABPN1全名为多聚腺苷酸结合核蛋白1,在人类基因组中由14号染色体编码,是一种多聚腺苷酸结合蛋白。此蛋白位于细胞核中,其N端有一卷曲螺旋结构域,中间为RNA识别基序,C端则有核定位序列。在mRNA转录结束后即参与多腺苷酸化的反应,以N端与多聚腺苷酸聚合酶结合,并以RRM与刚生成的多腺苷酸尾结合以促进多腺苷酸化进行,且可抑制细胞在较靠近终止密码子的多腺苷酸化讯号以切割和聚腺苷酸特异性因子切割mRNA并加上多腺苷酸尾,促使其使用距离较远的多腺苷酸化讯号,因而形成较长的3'非转译区。
切割刺激因子是蛋白三聚体蛋白,由CSTF1、CSTF2和CSTF3蛋白组成,总计约200 kDa。它参与了从新合成而尚未成熟的前信使核糖核酸分子的3'端信号区域的切割。CstF通过切割和聚腺苷酸特异性因子募集,并在3'端组装成蛋白质复合物,从而促进功能性多腺苷酸化的合成,从而导致成熟的MRNA分子准备从细胞核输出至进行转译的胞质溶胶中。
网巢病毒目又称成套病毒目、套式病毒目,是正单链RNA病毒的一个目,包含感染脊椎动物和无脊椎动物的病毒。网巢病毒目的病毒基因组为不分段的线性单链RNA,具5′端帽与多腺苷酸化,基因组较小者仅12,700核碱基,大者则约30,000nt,基因组最大的RNA病毒涡虫分泌细胞网巢病毒即为本目的病毒,共长41,103nt。网巢病毒目的学名来自拉丁文的nido,得名自本目病毒感染时会转录产生成套的次基因组RNA。
网巢病毒目又称成套病毒目、套式病毒目,是正单链RNA病毒的一个目,包含感染脊椎动物和无脊椎动物的病毒。网巢病毒目的病毒基因组为不分段的线性单链RNA,具5′端帽与多腺苷酸化,基因组较小者仅12,700核碱基,大者则约30,000nt,基因组最大的RNA病毒涡虫分泌细胞网巢病毒即为本目的病毒,共长41,103nt。网巢病毒目的学名来自拉丁文的nido,得名自本目病毒感染时会转录产生成套的次基因组RNA。
3'非转译区简称3'-UTR,是信使核糖核酸中,紧接在编码区之后的序列。mRNA上除了可以转译成蛋白质的序列外,还有一些不被转译的序列,如5端的5′端帽与5′非转译区,以及3端的3′非转译区与多聚腺苷酸尾。3'-UTR上含有AAUAAA的序列,可被特定蛋白识别,以启动多腺苷酸化,即切割mRNA,并于切割位点的3端加上约250个单磷酸腺苷,即多聚腺苷酸尾。
网巢病毒目又称成套病毒目、套式病毒目,是正单链RNA病毒的一个目,包含感染脊椎动物和无脊椎动物的病毒。网巢病毒目的病毒基因组为不分段的线性单链RNA,具5′端帽与多腺苷酸化,基因组较小者仅12,700核碱基,大者则约30,000nt,基因组最大的RNA病毒涡虫分泌细胞网巢病毒即为本目的病毒,共长41,103nt。网巢病毒目的学名来自拉丁文的nido,得名自本目病毒感染时会转录产生成套的次基因组RNA。