Teploměr FourU - FourU thermometer
FourU | |
---|---|
![]() Konsenzuální sekundární struktura teploměrů FourU RNA. Červené zbarvení označuje nejvyšší úrovně ochrana nukleotidů. | |
Identifikátory | |
Symbol | FourU |
Rfam | RF01795 |
Další údaje | |
RNA typ | RNA teploměr |
Domény | Salmonella; |
PDB struktur | PDBe |
Teploměry FourU jsou třídou nekódující RNA teploměry nalezené v Salmonella.[1] Jsou pojmenovány „FourU“ kvůli čtyřem vysoce konzervativním uridin nukleotidy nalezené přímo naproti Sekvence Shine-Dalgarno na vlásence II (na obrázku).RNA teploměry například regulace regulace FourU z teplota přes proteiny tepelného šoku v mnoha prokaryoty.[2][3][4] Teploměry FourU jsou relativně malé molekuly RNA, pouze 57 nukleotidy na délku a mají jednoduchý dvou-sponka do vlasů struktura.[1]
FourU se nacházejí v 5 'nepřekládaná oblast z gen pro protein tepelného šoku Salmonella ags A.,[1][5][6] potlačují překlad tohoto proteinu párování bází sekvence Shine-Dalgarno genu mRNA.[2] Tím se zabrání ribozomy od vázání spustit kodon genu.[7]
Nacházejí se také v 5'UTR z htrA geny (požadavek na vysokou teplotu) v genu Salmonella a E-coli.[8]
v V. cholerae teploměr fourU v 5 ' toxT řídí jeho teplotně závislý překlad. Při teplotě lidského těla se struktura teploměru otevírá a umožňuje transkripční aktivační protein toxT translaci, což usnadňuje V. cholerae virulence.[9]
Mezi další známé teploměry RNA patří RŮŽOVÝ prvek[10][11] a Hsp90 cis-reg prvek.[12]
Reakce na teplotu
Sponka do vlasů II se jeví jako dynamický rys FourU sekundární struktura.[1][2] Při vystavení teplotám nad 45 ° C prochází konformačním posunem a při zvyšování teploty je stále nepárové.[1] Naproti tomu vlásenka I zůstává stabilní spárováno se základnou při teplotách až 50 ° C, což znamená, že strukturální posun vlásenky II ze zavřené do otevřené může mít důležitou roli tepelný šok Odezva.[1] Použitá pozdější studie mutant analýza a výpočty entalpie a entropie podporovat kooperativní mechanismus rozkládání zipu typu FourU vlásenky II v reakci na zvýšení teploty.[2]
Spolupráce faktorů Sigma
Stejně jako ostatní teploměry RNA není FourU výhradně odpovědná za teplotně závislou expresi svého sousedního genu.[13] Místo toho funguje ve spojení s a faktor sigma (σ32)[14] o kterém je známo, že také reguluje mnoho dalších genů.[15] Bylo zjištěno, že kombinace teploměrů sigma faktor-RNA regulují další geny tepelného šoku (například ibpA v E-coli )[4] což vedlo ke spekulacím[kým? ] neobjevených RNA teploměrů pracujících vedle modulů faktoru sigma do regulovat další příbuzné geny jako další úroveň kontroly. Další spekulace naznačují, že může existovat jednodušší metoda genové regulace teploměru RNA vyvinul před složitější kontrolou transkripce faktorem sigma.[1]
funkce agsA
Gen agsA, který je regulován teploměry FourU, byl poprvé objeven v roce Salmonella enterica.[6] Protein kódovaný tímto genem je malý protein tepelného šoku (sHSP), který chrání bakterie z nevratného agregace bílkovin a pomůcek v jejich skládání.[14] Analýza mutantů potvrdila důležitost agsA: a plazmid obsahující gen a promotér zvýšila míru přežití a termosenzivní mutant fenotyp nápravou agregace proteinů při vysokých teplotách.[6] Má podobnou funkci jako člověk garde a-krystalin.[16]
Viz také
Reference
- ^ A b C d E F G Waldminghaus T, Heidrich N, Brantl S, Narberhaus F (červenec 2007). "FourU: nový typ RNA teploměru v Salmonella". Molekulární mikrobiologie. 65 (2): 413–424. doi:10.1111 / j.1365-2958.2007.05794.x. PMID 17630972.
- ^ A b C d Rinnenthal J, Klinkert B, Narberhaus F, Schwalbe H (červen 2010). „Přímé pozorování teplotního procesu tavení teploměru Salmonella fourU RNA při rozlišení párů bází“. Výzkum nukleových kyselin. 38 (11): 3834–3847. doi:10.1093 / nar / gkq124. PMC 2887971. PMID 20211842.
- ^ Narberhaus F, Waldminghaus T, Chowdhury S (leden 2006). "RNA teploměry". Recenze mikrobiologie FEMS. 30 (1): 3–16. doi:10.1111 / j.1574-6976.2005.004.x. PMID 16438677.
- ^ A b Waldminghaus T, Fippinger A, Alfsmann J, Narberhaus F (prosinec 2005). „RNA teploměry jsou běžné u alfa- a gama-proteobakterií“. Biologická chemie. 386 (12): 1279–1286. doi:10.1515 / BC.2005.145. PMID 16336122.
- ^ "protein potlačující agregaci". Národní centrum pro biotechnologické informace.
- ^ A b C Tomoyasu T, Takaya A, Sasaki T, Nagase T, Kikuno R, Morioka M, Yamamoto T (listopad 2003). „Nový gen tepelného šoku, AgsA, který kóduje malý chaperon podílející se na potlačení agregace proteinů v Salmonella enterica serovar typhimurium“. Journal of Bacteriology. 185 (21): 6331–6339. doi:10.1128 / JB.185.21.6331-6339.2003. PMC 219406. PMID 14563868.
- ^ Shine J, Dalgarno L (březen 1975). "Determinant cistronové specificity v bakteriálních ribozomech". Příroda. 254 (5495): 34–38. doi:10.1038 / 254034a0. PMID 803646.
- ^ Klinkert B, Cimdins A, Gaubig LC, Roßmanith J, Aschke-Sonnenborn U, Narberhaus F (červenec 2012). "Termogenetické nástroje pro sledování teplotně závislé genové exprese v bakteriích". Journal of Biotechnology. 160 (1–2): 55–63. doi:10.1016 / j.jbiotec.2012.01.007. PMID 22285954.
- ^ Weber GG, Kortmann J, Narberhaus F, Klose KE (září 2014). „RNA teploměr řídí expresi faktoru virulence závislé na teplotě u Vibrio cholerae“. Sborník Národní akademie věd Spojených států amerických. 111 (39): 14241–14246. doi:10.1073 / pnas.1411570111. PMC 4191814. PMID 25228776.
- ^ Nocker A, Hausherr T, Balsiger S, Krstulovic NP, Hennecke H, Narberhaus F (prosinec 2001). „Termosenzor na bázi mRNA řídí expresi genů rhizobiálního tepelného šoku“. Výzkum nukleových kyselin. 29 (23): 4800–4807. doi:10.1093 / nar / 29.23.4800. PMC 96696. PMID 11726689.
- ^ Waldminghaus T, Gaubig LC, Narberhaus F (listopad 2007). „Bioinformatická predikce v celém genomu a experimentální vyhodnocení potenciálních teploměrů RNA“. Molekulární genetika a genomika. 278 (5): 555–564. doi:10.1007 / s00438-007-0272-7. PMID 17647020.
- ^ Ahmed R, Duncan RF (listopad 2004). "Translační regulace Hsp90 mRNA. AUG-proximální prvky 5'-nepřekládané oblasti nezbytné pro preferenční translaci tepelným šokem". The Journal of Biological Chemistry. 279 (48): 49919–49930. doi:10,1074 / jbc.M404681200. PMID 15347681.
- ^ Johansson J, Mandin P, Renzoni A, Chiaruttini C, Springer M, Cossart P (září 2002). „RNA termosenzor řídí expresi genů virulence v Listeria monocytogenes“. Buňka. 110 (5): 551–561. doi:10.1016 / S0092-8674 (02) 00905-4. PMID 12230973.
- ^ A b Bukau B (srpen 1993). „Regulace reakce na tepelný šok Escherichia coli“. Molekulární mikrobiologie. 9 (4): 671–680. doi:10.1111 / j.1365-2958.1993.tb01727.x. PMID 7901731.
- ^ Permina EA, Gelfand MS (2003). „Tepelný šok (sigma32 a HrcA / CIRCE) reguluje v beta-, gama- a epsilon-proteobakteriích“. Journal of Molecular Microbiology and Biotechnology. 6 (3–4): 174–181. doi:10.1159/000077248. PMID 15153770.
- ^ Rajaraman K, Raman B, Ramakrishna T, Rao CM (květen 2001). „Interakce lidských rekombinantních alfaA- a alfaB-krystalinů s časnými a pozdními rozvíjejícími se meziprodukty citrátsyntázy při její tepelné denaturaci“. FEBS Dopisy. 497 (2–3): 118–123. doi:10.1016 / S0014-5793 (01) 02451-6. PMID 11377425.
Další čtení
- Vogel J (leden 2009). „Hrubý průvodce světem nekódujících RNA Salmonella“. Molekulární mikrobiologie. 71 (1): 1–11. doi:10.1111 / j.1365-2958.2008.06505.x. PMID 19007416.
- Jin H, Zhao Q, Gonzalez de Valdivia EI, Ardell DH, Stenström M, Isaksson LA (duben 2006). "Vlivy na genovou expresi in vivo Shine-Dalgarnovou sekvencí". Molekulární mikrobiologie. 60 (2): 480–492. doi:10.1111 / j.1365-2958.2006.05110.x. PMID 16573696.
- Chowdhury S, Ragaz C, Kreuger E, Narberhaus F (listopad 2003). „Teplotně řízené strukturální změny teploměru RNA“. The Journal of Biological Chemistry. 278 (48): 47915–47921. doi:10,1074 / jbc.M306874200. PMID 12963744.
- Kaempfer R (listopad 2003). „Senzory RNA: nové regulátory genové exprese“. Zprávy EMBO. 4 (11): 1043–1047. doi:10.1038 / sj.embor.embor7400005. PMC 1326375. PMID 14593443.