Vedoucí T-boxu - T-box leader

Rodina eukaryotických transkripčních faktorů viz T-box.
Vedoucí T-boxu
RF00230.jpg
Identifikátory
SymbolT-box
RfamRF00230
Další údaje
RNA typCis-reg; vůdce;
DoményBakterie
JÍTGO termín musí začínat GO:
TAKSO: 0000140
PDB strukturPDBe

Obvykle se nachází v grampozitivní bakterie, Vedoucí T boxu posloupnost je RNA prvek, který řídí genovou expresi regulací překlad vazbou přímo na konkrétní tRNA a cítit jeho aminoacylace Stát.[1] Tato interakce řídí expresi genů downstream aminoacyl-tRNA syntetázy, biosyntézu aminokyselin a geny související s absorpcí v smyčka negativní zpětné vazby.[1][2] Nenabitá tRNA působí jako efektor transkripce antiterminace genů v rodině vůdců T-boxu.[3][4][5] The antikodon specifických párů bází tRNA na specifikující sekvenci v motivu T-boxu a ocas akceptoru NCCA párů bází tRNA na konzervovanou bouli ve vlásence antiterminátoru T-boxu.[6]

Útlum zprostředkovaný tRNA

Ačkoli přesný mechanismus vedoucího T boxu je stále nejasný a v současné době se studuje, byl nedávno uznán jako člen rozšiřující se skupiny RNA, které jsou fylogeneticky konzervovány u mnoha grampozitivních bakterií.[2] Jsou strukturně složité a schopné přímo snímat fyziologické signály, což má za následek kontrolu následné genové exprese.[2] Tato kontrola genové exprese je dosažena transkripční útlum —Všeobecná strategie regulace transkripce, která snímá, kdy je nutná změna rychlosti transkripce a iniciuje změnu v konkrétním místě (někdy předchází jeden nebo více genů operon ).[7] Operony, které kódují aminoacyl-tRNA syntetázy, regulované transkripčním útlumem zprostředkovaným tRNA, obsahují vedoucí oblast, která specifikuje transkriptový segment, který lze složit a případně vytvořit složitou sadu struktur.[7] Dva z nejdůležitějších segmentů útlumu fungují jako terminátor i antiterminátor v různých regulačních situacích.[7]

Když je nabitá tRNA hojná, tRNA se neváže, přebírá T-Box Leader svou terminátorovou formu a transkripce je ukončena
Když je nenabitá tRNA hojná, tRNA se váže, T-Box Leader přebírá svou antiterminátorovou formu a transkripce není ukončena

Struktura vůdce

Pokud jde o strukturu, T box RNA je vysoce konzervovaný - zejména v distální oblasti kmene I.[1] Oblast kmene I tvoří klenutou konformaci, přičemž vrchol obsahuje komplexní interakci smyčka-smyčka mezi konzervovaným výběžkem adenin-guanin a distální smyčkou.[1] Tato struktura smyčka-smyčka je podobná struktuře pozorované v místě výstupu ribozomu, což naznačuje, že je vysoce konzervativní mezi rozpoznávacími místy tRNA.[1] Vrchol oblasti I kmene rozpoznává dvě kritické polohy na tRNA: antikodon a D / T smyčky.[8] Na tomto místě dochází k rozsáhlým intermolekulárním interakcím.[8] Pokud se délka nebo orientace těchto dvou rozpoznávacích bodů změní nebo se neodpovídají, dojde k narušení riboswitche T boxu a komplexu tRNA a nemůže dojít k řádnému fungování regulace transkripce.[8][9]

Funkce Riboswitch

Riboswitch funguje přímým snímáním fyziologického signálu.[10] Dále se specifická nenabitá tRNA váže na transkriptový prvek riboswitche a v transkriptu dojde ke strukturální změně, která podporuje expresi kódující sekvence po směru transkripce.[2][10] Sekvenční specifikátor je první rozpoznávací sekvence ve odkazovém prvku.[7] Je komplementární k antikodonu tRNA, který je regulovaným substrátem tRNA syntetázy.[7] Druhá sekvence vázající tRNA, sekvence T boxu, je komplementární s nukleotidem předcházejícím akceptorovému konci tRNA.[7] T-box se nachází v bočním vyboulení antiterminátoru.[7]

Způsob regulace

Nejběžnějším modelovým systémem používaným ke studiu vedoucího T-boxu je grampozitivní bakterie Bacillus subtilis.[10] Z hlediska toho, co se v současné době chápe o regulační roli funkce T boxu, se ukazuje, že když je nenabitá tRNA hojná, váže se na specifikátor a sekvenci T boxu vhodné vedoucí RNA, stabilizuje antiterminátor a naopak brání tvorbě terminátorů.[7] Bez vytvoření terminátoru bude přepis pokračovat.[7] Pokud je však tRNA nabitá, její akceptorový konec bude blokován aminokyselinou, a proto se nemůže spárovat s T boxem.[7] Poté se vytvoří terminátor, čímž ukončí přepis.[7]

externí odkazy

Reference

  1. ^ A b C d E Grigg JC, Chen Y, Grundy FJ, Henkin TM, Pollack L, Ke A (duben 2013). „T-box RNA dekóduje jak informační obsah, tak geometrii tRNA, aby ovlivnil genovou expresi“. Sborník Národní akademie věd Spojených států amerických. 110 (18): 7240–7245. doi:10.1073 / pnas.1222214110. PMC  3645572. PMID  23589841.
  2. ^ A b C d Green NJ, Grundy FJ, Henkin TM (leden 2010). „Mechanismus T boxu: tRNA jako regulační molekula“. FEBS Dopisy. 584 (2): 318–324. doi:10.1016 / j.febslet.2009.11.056. PMC  2794906. PMID  19932103.
  3. ^ Grundy FJ, Rollins SM, Henkin TM (srpen 1994). „Interakce mezi akceptorovým koncem tRNA a T boxem stimuluje antiterminaci v genu Bacillus subtilis tyrS: nová role základny diskriminátoru“. Journal of Bacteriology. 176 (15): 4518–4526. doi:10.1128 / jb.176.15.4518-4526.1994. PMC  196270. PMID  8045882.
  4. ^ Grundy FJ, Collins JA, Rollins SM, Henkin TM (srpen 2000). „determinanty tRNA pro transkripční antiterminaci genu tyrS Bacillus subtilis“. RNA. 6 (8): 1131–1141. doi:10.1017 / s1355838200992100. PMC  1369987. PMID  10943892.
  5. ^ Winkler WC, Grundy FJ, Murphy BA, Henkin TM (srpen 2001). „Motiv GA: prvek RNA společný pro bakteriální antiterminační systémy, rRNA a eukaryotické RNA“. RNA. 7 (8): 1165–1172. doi:10.1017 / s1355838201002370. PMC  1370163. PMID  11497434.
  6. ^ Gerdeman MS, Henkin TM, Hines JV (únor 2003). „Struktura řešení antiterminátoru RNA T-boxu Bacillus subtilis T-box: sedm nukleotidových boulí charakterizovaných stohováním a flexibilitou“. Journal of Molecular Biology. 326 (1): 189–201. doi:10.1016 / s0022-2836 (02) 01339-6. PMID  12547201.
  7. ^ A b C d E F G h i j k Lederberg, šéfredaktor: Joshua. Encyklopedie mikrobiologie (2. vyd.). San Diego [u.a.]: Academic Press. ISBN  978-0-12-226800-7.CS1 maint: další text: seznam autorů (odkaz)
  8. ^ A b C Grigg JC, Ke A (listopad 2013). "Strukturní determinanty pro geometrii a dekódování informací tRNA pomocí vedoucí RNA T boxu". Struktura. 21 (11): 2025–2032. doi:10.1016 / j.str.2013.09.001. PMC  3879790. PMID  24095061.
  9. ^ Wang J, Nikonowicz EP (duben 2011). "Struktura řešení domén K-turn a Specifier Loop z vůdčí RNA T-boxu Bacillus subtilis tyrS". Journal of Molecular Biology. 408 (1): 99–117. doi:10.1016 / j.jmb.2011.02.014. PMC  3070822. PMID  21333656.
  10. ^ A b C Henkin, Tina. „Zájmy z výzkumu“. Ohio State University: Katedra mikrobiologie. Archivovány od originál dne 04.11.2014.