Tetraloop - Tetraloop - Wikipedia

Struktura tetraloopu GNRA ze skupiny, kterou jsem sám spojil intron.[1]

Tetraloops jsou typem čtyř základen vlásenka motivy v Sekundární struktura RNA že víčko mnoho dvojité šroubovice.[2] Existuje mnoho variant tetraloopu. Mezi publikované patří ANYA,[3][4]CUYG,[5] GNRA,[6]UNAC[7]a UNCG.[8]

Tři typy tetraloops jsou běžné v ribozomální RNA: GNRA, UNCG a CUUG, ve kterých by N mohlo být buď uracil, adenin, cytosin nebo guanin, a R je buď guanin nebo adenin. Tyto tři sekvence tvoří stabilní a konzervované tetraloopy, které hrají důležitou roli ve strukturální stabilitě a biologické funkci 16S rRNA.[9]

  • GNRA
    • GNRA tetraloop má a guanin -adenin pár bází, kde guanin je 5 'k šroubovici a adenin je 3' k šroubovici. Tetraloops se sekvencí UMAC mají v podstatě stejný záhyb páteře jako tetraloop GNRA,[7] ale může být méně pravděpodobné, že vytvoří interakce tetraloop-receptor. Mohou proto být lepší volbou pro uzavření stonků při navrhování umělých RNA.
    • Přítomnost tetraloopu GNRA poskytuje struktuře RNA výjimečnou stabilitu. GNRA se vyskytuje o 50% více než jiné tetranukleotidy kvůli jejich schopnosti odolat teplotám o 4 ° C vyšším než u jiných vlásenek RNA. To jim umožňuje působit jako nukleační místa pro správné skládání RNA. Vzácné vodíkové vazby mezi prvním guaninem a čtvrtým adeninovým nukleotidem, rozsáhlé stohování nukleotidových bází a vodíkové vazby mezi 2 'OH ribózového cukru a dusíkatými bázemi činí tetraloop termodynamicky stabilní.[10]
  • UNCG
    • V UNCG je příznivý termodynamicky a strukturálně kvůli vodíkové vazby, van der Waals interakce, coulombické interakce a interakce mezi RNA a rozpouštědlem. Tetraloopy UNCG jsou stabilnější než smyčky DNA se stejnou sekvencí. Tetraloop UUCG je nejstabilnější tetraloop.[11] UUCG a GNRA tetraloops tvoří 70% všech tetraloops v 16S-rRNA.[2]
  • CUUG
    • Tetraloop CUUG má nejvyšší pravděpodobnost konformačních změn díky své strukturální flexibilitě. Ze zmíněných tří tetraloopů je tento tetraloop nejpružnější, protože druhý uracil je poměrně neomezený.[12] Je také velmi termodynamicky stabilní.[9]

Viz také

Reference

  1. ^ Cate, J.H., Gooding, A.R., Podell, E., Zhou, K., Golden, B.L., Kundrot, C.E., Cech, T.R., Doudna, J.A. (1996). "Krystalová struktura ribozymové domény skupiny I: principy balení RNA". Věda. 273 (5282): 1676–1685. doi:10.1126 / science.273.5282.1678. PMID  8781224.CS1 maint: více jmen: seznam autorů (odkaz)
  2. ^ A b Woese, C.R., Winkers, S., Gutell, R.R. (1990). "Architektura ribozomální RNA: Omezení sekvence" tetra-smyček"". Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 87 (21): 8467–71. doi:10.1073 / pnas.87.21.8467. PMC  54977. PMID  2236056.CS1 maint: více jmen: seznam autorů (odkaz)
  3. ^ Zirbel, CL; Sponer, JE; Sponer, J; Stombaugh, J; Leontis, NB (srpen 2009). "Klasifikace a energetika interakcí báze a fosfátů v RNA". Výzkum nukleových kyselin. 37 (15): 4898–918. doi:10.1093 / nar / gkp468. PMC  2731888. PMID  19528080.
  4. ^ Klosterman, PS; Hendrix, DK; Tamura, M; Holbrook, SR; Brenner, SE (2004). „Trojrozměrné motivy z SCOR, strukturální klasifikace databáze RNA: extrudované řetězce, trojité báze, tetraloops a obraty“. Výzkum nukleových kyselin. 32 (8): 2342–52. doi:10.1093 / nar / gkh537. PMC  419439. PMID  15121895.
  5. ^ Jucker, FM; Pardi, A (7. listopadu 1995). "Struktura řešení vlásenkové smyčky CUUG: nový motiv RNA tetraloop". Biochemie. 34 (44): 14416–27. doi:10.1021 / bi00044a019. PMID  7578046.
  6. ^ Jaeger, L; Michel, F; Westhof, E (11. března 1994). "Zapojení tetraloopu GNRA do terciárních interakcí RNA s dlouhým dosahem". Journal of Molecular Biology. 236 (5): 1271–6. doi:10.1016/0022-2836(94)90055-8. PMID  7510342.
  7. ^ A b Zhao, Q; Huang, HC; Nagaswamy, U; Xia, Y; Gao, X; Fox, GE (srpen 2012). „UNAC tetraloops: do jaké míry napodobují GNRA tetraloops?“. Biopolymery. 97 (8): 617–28. doi:10,1002 / bip.22049. PMID  22605553.
  8. ^ Molinaro, M; Tinoco I, Jr. (11. srpna 1995). „Použití ultra stabilních vlásenek UNCG tetraloop ke složení struktur RNA: termodynamické a spektroskopické aplikace“. Výzkum nukleových kyselin. 23 (15): 3056–63. doi:10.1093 / nar / 23.15.3056. PMC  307149. PMID  7544890.
  9. ^ A b Baumruk, Vladimir; Gouyette, Catherine; Huynh-Dinh, Tam; Sun, Jian-Sheng; Ghomi, Mahmoud (2001-10-01). „Srovnání tetraloopsů CUUG a UUCG: termodynamická stabilita a strukturní vlastnosti analyzované UV absorpcí a vibrační spektroskopií“. Výzkum nukleových kyselin. 29 (19): 4089–4096. doi:10.1093 / nar / 29.19.4089. ISSN  0305-1048. PMC  60239. PMID  11574692.
  10. ^ Heus, Hans A .; Pardi, Arthur (01.01.1991). "Strukturální vlastnosti, které zvyšují neobvyklou stabilitu sponek RNA obsahujících smyčky GNRA". Věda. 253 (5016): 191–194. doi:10.1126 / science.1712983. JSTOR  2878700.
  11. ^ Antao, V. P .; Lai, S. Y .; Tinoco, I. (11. 11. 1991). „Termodynamická studie neobvykle stabilních vlásenek RNA a DNA“. Výzkum nukleových kyselin. 19 (21): 5901–5905. doi:10.1093 / nar / 19.21.5901. ISSN  0305-1048. PMC  329045. PMID  1719483.
  12. ^ Hall, Kathleen B. (15. října 2013). „RNA dělá skládací tanec kroucení, otáčení, skládání“. Sborník Národní akademie věd Spojených států amerických. 110 (42): 16706–7. doi:10.1073 / pnas.1316029110. JSTOR  23750643. PMC  3801021. PMID  24072647.