Místo sestřihu chřipky A segmentu 7 - Influenza A segment 7 splice site

Influenza A Segment 7 Splice Site
Identifikátory
SymbolIAVS7SS
Další údaje
RNA typCis-reg
DoményOrthomyxoviridae;
PDB strukturPDBe

3 'spojovací místo chřipka A pre-mRNA virového segmentu 7 může přijmout dva různé typy RNA struktura: a pseudoknot a a sponka do vlasů. Tento konformační přepínač je navržen tak, aby hrál roli v RNA alternativní sestřih a může ovlivnit výrobu M1 a M2 proteiny produkované sestřihem této pre-mRNA.

Přehled

Obrázek 1. Schéma transkriptu chřipkového segmentu 7 ukazující otevřené čtecí rámce pro M1 a sestříhané M2 proteiny. Dole vlevo je vlásenka konformace, zatímco dole vpravo je pseudoknot. Bod větvení je anotován fialově, polypyrimidinový trakt modře, 3 'spojovací místo s červenou šipkou a SF2 / ASF exonické zesilovací místo oranžově

Tato strukturovaná oblast byla poprvé objevena v bioinformatickém průzkumu chřipky A na základě termodynamického skládání volné energie a potlačení kodonu aminokyselin.[1] Počáteční modely sekundární struktura byly založeny na výpočetních metodách pro Predikce struktury nukleových kyselin. Konformace vlásenky byla předpovězena pomocí RNAalifold,[2] zatímco pseudoknot byl předpovídán pomocí DotKnot.[3]

Segment 7 kóduje M1 protein a menší Protonový kanál M2 protein, který produkuje Sestřih RNA. Protein M2 je pro virus zásadní: tvoří iontové kanály které umožňují okyselení virionu, který stimuluje v nepotahování. Oblast 3 'sestřihu použitá k výrobě M2 byla experimentálně sondována s chemickými látkami a enzymy citlivými na strukturu a bylo zjištěno, že v roztoku přijímá jak vlasovou, tak pseudoknotovou konformaci. Každá konformace umisťuje důležitá regulační místa sestřihu do různých strukturálních prostředí, což má důsledky pro modulaci sestřihu transkriptu segmentu 7. Například spojovací místo, polypyrimidinový trakt, bod odbočky a ASF / SF2 Očekává se, že vazebná místa pro zesilovač exonů budou přístupnější ve vlásenkové konformaci a méně přístupná v pseudoknotu (obrázek 1). Posunutím rovnováhy mezi pseudoknotem a vlásenkou je možné snížit nebo zlepšit sestřih M2.[4]

Potenciálně sdílený mechanismus

Tímto domnělým mechanismem může být také mechanismus, který je společný pro sestřihané přepisy chřipky. Podobně umístěný, ale strukturálně odlišný, chřipkový virus pseudoknot / vlásenka byla také popsána v místě 3 'sestřihu transkriptů segmentu 8, které kódují proteiny NP a sestřihem NEP.[5] Tyto struktury tvoří rodinu strukturovaných RNA sdílených mezi chřipkou A a chřipka B[6]

Specifická strukturní stabilita hostitelského druhu

Struktury místa 3 'sestřihu v chřipkovém A segmentu 7 ukazují specifické strukturální trendy hostitelského druhu ve strukturální stabilitě. Největší počet strukturálně stabilizujících mutací se vyskytuje u kmenů specifických pro ptáky, zatímco nejvíce strukturálně destabilizující mutace se vyskytoval u lidských kmenů: mezi nimi se propadlo prase. Tento obecný trend stability: ptačí, vepřová, lidská, zhruba sleduje teploty, při nichž se virus chřipky reprodukuje v každém hostitelském druhu. Teploty ptačího střeva a prasat a lidských plic jsou 42, 37, respektive 34 stupňů Celsia. Toto pozorování je lokálním příkladem globálního trendu v kódujících sekvencích chřipky A, kde kmeny ptáků, prasat a lidí vykazují odlišnou stabilitu. Může se stát, že struktura RNA je stabilnější v hostitelích, kde je vysoká teplota replikace, aby se zachovaly funkční struktury nebo důležité strukturální rovnováhy.[7]

Viz také

Reference

  1. ^ Moss WN, Priore SF, Turner DH (červen 2011). „Identifikace potenciálně konzervované sekundární struktury RNA v regionech kódujících chřipku A“. RNA. 17 (6): 991–1011. doi:10,1261 / rna.2619511. PMC  3096049. PMID  21536710.
  2. ^ Berhart SH, Hofacker IL, Will S, Gruber AR, Stadler PF (listopad 2008). „RNAalifold: vylepšená předpověď konsensuální struktury pro zarovnání RNA“. BMC bioinformatika. 9: 474. doi:10.1186/1471-2105-9-474. PMC  2621365. PMID  19014431.
  3. ^ Sperschneider J, Datta A (listopad 2010). „DotKnot: predikce pseudoknotu pomocí grafu pravděpodobnostního bodu pod rafinovaným energetickým modelem“. Nucleic Acids Res. 38 (7): e103. doi:10.1093 / nar / gkq021. PMC  2853144. PMID  20123730.
  4. ^ Moss WN, Dela-Moss LI, Kierzek E, Kierzek R, Priore SF, Turner DH (březen 2012). „3 'spojovací místo chřipky mRNA segmentu 7 mRNA může existovat ve dvou konformacích: pseudoknot a vlásenka“. PLOS ONE. 7 (6): e38323. doi:10.1371 / journal.pone.0038323. PMC  3369869. PMID  22685560.
  5. ^ Gultyaev AP, Heus HA, Olsthoorn RC (únor 2007). „Konformační posun RNA v nedávných virech chřipky A H5N1“. Bioinformatika. 23 (3): 272–276. doi:10.1093 / bioinformatika / btl559. PMID  17090581.
  6. ^ Gultyaev AP, Olsthoorn RC (březen 2010). „Rodina neklasických pseudoknotů ve virech chřipky A a B“. RNA Biol. 7 (2): 125–129. doi:10,4161 / rna.7.2.11287. PMID  20200490. Citováno 2010-07-13.
  7. ^ Priore SF, Moss WN, Turner DH (červen 2012). Raghava GP (ed.). „Oblasti kódující virus chřipky A vykazují globální strukturu uspořádané RNA specifické pro hostitele“. PLOS ONE. 7 (4): e35989. doi:10.1371 / journal.pone.0035989. PMC  3338493. PMID  22558296.

externí odkazy