18 Aralık 2017,Pazartesi
Anasayfa » Bilgiler » RNA helikazları, RNA yapılarını modüle etmek ve RNA-protein (RNP) kompleks montajını kolaylaştırmada temel roller oynamaktadır ] In vivo . Daha önceleri, laboratuarımızda S'de DEAD-box RNA helikaz Dbp2 gösterildi. Cerevisiae ko-transkripsiyonel olarak ilişkili mRNA'ya bağlanan protein Yra1, Nab2 ve Mex67'nin poli (A) + RNA üzerine etkili bir şekilde birleştirilmesini teşvik etmek için gereklidir. Ayrıca, Yra1'in doğrudan Dbp2 ile ilişkili olduğunu ve Dbp2'nin çözülme ve inhibisyon döngüsünü düşündüren Dbp2'ye bağlı dupleks çözme inhibitörü olarak işlev gördüğünü bulduk. Bunu test etmek için birlikte transkripsiyonel mRNP montajında ​​Dbp2 olaylarının sırasını aydınlatmak için bir dizi deney yaptık. Şimdi, Dbp2'nin RNA yoluyla kromatin içine alındığını ve Yra1 ve Mex67 ile geniş, RNA'ya bağlı bir kompleks oluşturduğunu gösteriyoruz. Dahası, tek moleküllü (smFRET) ve toplu biyokimyasal analizler, Yra1'in Dbp2'nin tek sarmallı RNA ile ilişkisini engelleyerek konsantrasyona bağlı bir tarzda çözmeyi engellediğini göstermektedir. Bu inhibisyon, Dbp2'nin mRNA üzerinde aşırı birikmesini ve RNA Pol II transkriptlerinin bir alt grubunun stabilize edilmesini önler. Yra1'in, mRNA'nın bir araya getirme işlemini Dbp2 ile sonlandırdığı bir model öneriyoruz. Anahtar kelimeler: DEAD-box, helicase, RNA-Protein kompleksi, kromatin, RNA [Giriş Gen ifadesi sayısız, koreografi yapılan basamakları içeren son derece karmaşık bir süreçtir . Giriş Ökaryotlarda transkripsiyon sırasında, yeni sentezlenmiş haberci RNA'ya (mRNA), nükleer ihracat ve çeviriden önce 5 'kapak, ekleme ve 3' son oluşumu da dahil olmak üzere çeşitli birbirine yakından bağlantılı işleme olaylarına rastlanır [1–3]. Bu adımların her biri boyunca, mRNA, her olgunlaşma evresinde kompozisyonu sürekli değişen haberci ribonükleoprotein kompleksleri (mRNP) oluşturmak için RNA-bağlayıcı proteinlerle bağlanır [4]. Uygun mRNP oluşumu gen ekspresyonu için kritiktir ve uygun biyolojik zaman noktasında doğru yapılandırılmış mRNA gerektirir [2,5]. Fiziksel özelliklerine bakıldığında, RNA molekülleri, uzun ömürlü ve alternatif konformasyonları açıp tekrar konrol etmek için büyük miktarda enerjiye ihtiyaç duyan kararlı ikincil yapılar oluşturma eğilimindedir [6,7]. Bu, hücrelerdeki RNA yapısal dönüşümlerini hızlandıran proteinlere ihtiyaç duyar. Tomurcuklanan mayada S. Cerevisiae mRNA, anormal yapıların oluşumunu önlemek için aktif mekanizmaların dahil edilmesini düşündüren, termodinamik tahminlerden farklı olarak in vivo olarak . Sürekli olarak, mayalanma maymundaki ATP tükenmesi, mRNA'da artmış sekonder yapıya neden olur [2]. Dahası, mRNA sekonder yapısının son genom analizleri, yapısal sapmaların gen regülasyonunu değiştirebileceğini gösteren düzenleyici bölgelerdeki tek nükleotid polimorfizmleri ile değiştirilmiş RNA yapısı (yani, miRNA-bağlanma alanları) arasında çarpıcı bir korelasyon bulmuştur Hücresel mRNA'ların yapısal yeniden düzenlenmesi için olası adaylar, RNA çözen veya RNA-protein (RNP) yeniden şekillendirme enzimleri olarak işlev gören ATP'ye bağımlı RNA helikazlarıdır [10,11]. DEAD-box proteinleri insan hücrelerinde yaklaşık 40 üyeyle (mayada 25) RNA helikaz familyasındaki en büyük enzim sınıfını oluştururlar. Bu sınıfın üyeleri, yaşamın tüm alanlarında bakterilerden memelilere kadar her yerde bulunur ve pre-mRNP meclisi [12] dahil olmak üzere RNA metabolizmasının her alanında yer alırlar. Örneğin, insan Tau proteinini kodlayan pre-mRNA'nın alternatif bağlanması, ekzon 10'un 5 'ek yeri [13]' in aşağısındaki bir kök-ilmek yapısıyla düzenlenir. U1 snRNP'nin tau ekzonunun 5 'ekleme sitesine erişebilmesi için, bu kök-döngünün DEAD-proteini DDX5 [13] tarafından çözülmesi gerekir. tau genindeki eklemenin yanlış düzenlenmesi, demans ile ilişkilidir ve doğru gen ifadesi için yeniden modellemenin önemini vurgulamaktadır [14,15]. Bununla birlikte, pre-mRNA / mRNA yeniden şekillendirme biyokimyasal mekanizması (lar) ımız konusundaki anlayışımız, birlikte transkripsiyonel süreçlerin karmaşık ve oldukça birbirine bağımlı doğası nedeniyle engellenmiştir. Dahası, bireysel DEAD-kutusu protein ailesi üyeleri, düzenleyici yardımcı proteinlerin verdiği biyolojik fonksiyonların çeşitlendirilmesiyle birlikte RNA tavlama, nükleotid algılama ve RNP yeniden biçimlendirme dahil olmak üzere geniş biyokimyasal farklı aktiviteler sergilemektedir S. DDX5'in cerevisiae ortologu Dbp2 [19] 'dır. Laboratuvarımız daha önce, Dbp2'nin kromatin kopyalama ile ilişkili olan aktif bir ATPaz ve RNA helikazının olduğunu tespit etmiştir [17,20]. Üstelik mRNA'ya bağlanan protein Yra1 ve Nab2'nin yanı sıra mRNA ihracat reseptörü Mex67'nin mRNA üzerine birleştirilmesi için Dbp2 gereklidir [17]. İlginç olarak, Yra1 doğrudan Dbp2 ile etkileşime girer ve bu etkileşim, Yra1'in Dbp2'nin çözülmesini kısıtladığını gösteren çoklu döngü, toplu analizlerde Dbp2'nin çözülmesini engeller [17]. Bununla birlikte, Yra1'e bağlı inhibisyonun mekanizması ve biyolojik rolü anlaşılamamıştır. Biyokimyasal, moleküler biyoloji ve biyofiziksel yöntemlerin bir kombinasyonunu kullanarak, şimdi Yra1'in Dbp2'nin aktivitesini -transkripsiyonel mRNP montaj adımları. Bu inhibisyon, transkript seviyelerinin bakımı için önemlidir in vivo . Tek moleküllü (sm) FRET ve floresan anizotropi çalışmaları, Yra1'in Dbp2'nin RNA ile ilişkisini önleyerek Dbp2'nin çözülmesini engellediğini göstermektedir. Sürekli olarak, maya hücrelerindeki Yra1-Dbp2 etkileşiminin kaybı, mRNA üzerinde Dbp2'nin transkripsiyon sonrası birikmesine neden olur. Birlikte ele alındığında, bu, Yra1'in in vivo olarak Dbp2'ye bağımlı mRNP birleşiminin bir döngüsünü sonlandırdığını düşündürmektedir

RNA helikazları, RNA yapılarını modüle etmek ve RNA-protein (RNP) kompleks montajını kolaylaştırmada temel roller oynamaktadır ] In vivo . Daha önceleri, laboratuarımızda S'de DEAD-box RNA helikaz Dbp2 gösterildi. Cerevisiae ko-transkripsiyonel olarak ilişkili mRNA'ya bağlanan protein Yra1, Nab2 ve Mex67'nin poli (A) + RNA üzerine etkili bir şekilde birleştirilmesini teşvik etmek için gereklidir. Ayrıca, Yra1'in doğrudan Dbp2 ile ilişkili olduğunu ve Dbp2'nin çözülme ve inhibisyon döngüsünü düşündüren Dbp2'ye bağlı dupleks çözme inhibitörü olarak işlev gördüğünü bulduk. Bunu test etmek için birlikte transkripsiyonel mRNP montajında ​​Dbp2 olaylarının sırasını aydınlatmak için bir dizi deney yaptık. Şimdi, Dbp2'nin RNA yoluyla kromatin içine alındığını ve Yra1 ve Mex67 ile geniş, RNA'ya bağlı bir kompleks oluşturduğunu gösteriyoruz. Dahası, tek moleküllü (smFRET) ve toplu biyokimyasal analizler, Yra1'in Dbp2'nin tek sarmallı RNA ile ilişkisini engelleyerek konsantrasyona bağlı bir tarzda çözmeyi engellediğini göstermektedir. Bu inhibisyon, Dbp2'nin mRNA üzerinde aşırı birikmesini ve RNA Pol II transkriptlerinin bir alt grubunun stabilize edilmesini önler. Yra1'in, mRNA'nın bir araya getirme işlemini Dbp2 ile sonlandırdığı bir model öneriyoruz. Anahtar kelimeler: DEAD-box, helicase, RNA-Protein kompleksi, kromatin, RNA [Giriş Gen ifadesi sayısız, koreografi yapılan basamakları içeren son derece karmaşık bir süreçtir . Giriş Ökaryotlarda transkripsiyon sırasında, yeni sentezlenmiş haberci RNA'ya (mRNA), nükleer ihracat ve çeviriden önce 5 'kapak, ekleme ve 3' son oluşumu da dahil olmak üzere çeşitli birbirine yakından bağlantılı işleme olaylarına rastlanır [1–3]. Bu adımların her biri boyunca, mRNA, her olgunlaşma evresinde kompozisyonu sürekli değişen haberci ribonükleoprotein kompleksleri (mRNP) oluşturmak için RNA-bağlayıcı proteinlerle bağlanır [4]. Uygun mRNP oluşumu gen ekspresyonu için kritiktir ve uygun biyolojik zaman noktasında doğru yapılandırılmış mRNA gerektirir [2,5]. Fiziksel özelliklerine bakıldığında, RNA molekülleri, uzun ömürlü ve alternatif konformasyonları açıp tekrar konrol etmek için büyük miktarda enerjiye ihtiyaç duyan kararlı ikincil yapılar oluşturma eğilimindedir [6,7]. Bu, hücrelerdeki RNA yapısal dönüşümlerini hızlandıran proteinlere ihtiyaç duyar. Tomurcuklanan mayada S. Cerevisiae mRNA, anormal yapıların oluşumunu önlemek için aktif mekanizmaların dahil edilmesini düşündüren, termodinamik tahminlerden farklı olarak in vivo olarak . Sürekli olarak, mayalanma maymundaki ATP tükenmesi, mRNA'da artmış sekonder yapıya neden olur [2]. Dahası, mRNA sekonder yapısının son genom analizleri, yapısal sapmaların gen regülasyonunu değiştirebileceğini gösteren düzenleyici bölgelerdeki tek nükleotid polimorfizmleri ile değiştirilmiş RNA yapısı (yani, miRNA-bağlanma alanları) arasında çarpıcı bir korelasyon bulmuştur Hücresel mRNA'ların yapısal yeniden düzenlenmesi için olası adaylar, RNA çözen veya RNA-protein (RNP) yeniden şekillendirme enzimleri olarak işlev gören ATP'ye bağımlı RNA helikazlarıdır [10,11]. DEAD-box proteinleri insan hücrelerinde yaklaşık 40 üyeyle (mayada 25) RNA helikaz familyasındaki en büyük enzim sınıfını oluştururlar. Bu sınıfın üyeleri, yaşamın tüm alanlarında bakterilerden memelilere kadar her yerde bulunur ve pre-mRNP meclisi [12] dahil olmak üzere RNA metabolizmasının her alanında yer alırlar. Örneğin, insan Tau proteinini kodlayan pre-mRNA'nın alternatif bağlanması, ekzon 10'un 5 'ek yeri [13]' in aşağısındaki bir kök-ilmek yapısıyla düzenlenir. U1 snRNP'nin tau ekzonunun 5 'ekleme sitesine erişebilmesi için, bu kök-döngünün DEAD-proteini DDX5 [13] tarafından çözülmesi gerekir. tau genindeki eklemenin yanlış düzenlenmesi, demans ile ilişkilidir ve doğru gen ifadesi için yeniden modellemenin önemini vurgulamaktadır [14,15]. Bununla birlikte, pre-mRNA / mRNA yeniden şekillendirme biyokimyasal mekanizması (lar) ımız konusundaki anlayışımız, birlikte transkripsiyonel süreçlerin karmaşık ve oldukça birbirine bağımlı doğası nedeniyle engellenmiştir. Dahası, bireysel DEAD-kutusu protein ailesi üyeleri, düzenleyici yardımcı proteinlerin verdiği biyolojik fonksiyonların çeşitlendirilmesiyle birlikte RNA tavlama, nükleotid algılama ve RNP yeniden biçimlendirme dahil olmak üzere geniş biyokimyasal farklı aktiviteler sergilemektedir S. DDX5'in cerevisiae ortologu Dbp2 [19] 'dır. Laboratuvarımız daha önce, Dbp2'nin kromatin kopyalama ile ilişkili olan aktif bir ATPaz ve RNA helikazının olduğunu tespit etmiştir [17,20]. Üstelik mRNA'ya bağlanan protein Yra1 ve Nab2'nin yanı sıra mRNA ihracat reseptörü Mex67'nin mRNA üzerine birleştirilmesi için Dbp2 gereklidir [17]. İlginç olarak, Yra1 doğrudan Dbp2 ile etkileşime girer ve bu etkileşim, Yra1'in Dbp2'nin çözülmesini kısıtladığını gösteren çoklu döngü, toplu analizlerde Dbp2'nin çözülmesini engeller [17]. Bununla birlikte, Yra1'e bağlı inhibisyonun mekanizması ve biyolojik rolü anlaşılamamıştır. Biyokimyasal, moleküler biyoloji ve biyofiziksel yöntemlerin bir kombinasyonunu kullanarak, şimdi Yra1'in Dbp2'nin aktivitesini -transkripsiyonel mRNP montaj adımları. Bu inhibisyon, transkript seviyelerinin bakımı için önemlidir in vivo . Tek moleküllü (sm) FRET ve floresan anizotropi çalışmaları, Yra1'in Dbp2'nin RNA ile ilişkisini önleyerek Dbp2'nin çözülmesini engellediğini göstermektedir. Sürekli olarak, maya hücrelerindeki Yra1-Dbp2 etkileşiminin kaybı, mRNA üzerinde Dbp2'nin transkripsiyon sonrası birikmesine neden olur. Birlikte ele alındığında, bu, Yra1'in in vivo olarak Dbp2'ye bağımlı mRNP birleşiminin bir döngüsünü sonlandırdığını düşündürmektedir

Sonuçlar

Dbp2 işe alındı

DEAD-box RNA helikaz Dbp2 ağırlıklı olarak aktif olarak transkripsiyona uğramış genler ile çekirdekte lokalizedir [20–23]. Dbp2'nin başlangıçtaki RNA aracılığıyla kromatin ile işe alınıp alınmadığını belirlemek için, RNaz ile veya olmadan RNase ile kromatin immünopresipitasyon (ChIP) analizleri yaptık [24]. Kısaca, endojen DBP2 kodlama bölgesinin 3 'ucuna kaynaşmış bir 3XFLAG epitop etiketi barındıran maya hücreleri, bilinen gen olan GAL genlerinin transkripsiyonunu başlatmak için galaktoz varlığında büyütüldü Dbp2 birliği için hedefler [17]. DBP2 etiketsiz soylar, arka plan kontrolü olarak kullanıldı. Daha sonra kromatin izole edildi ve anti-FLAG antikoru ile ChIP'den önce tek başına RNaz A ve RNase I'in bir karışımı veya tamponla inkübe edildi. Ayrılan fraksiyonlar daha sonra GAL10 ve GAL7 genleri boyunca problarla kantitatif (q) PCR'ye tabi tutuldu. Daha önceki çalışmalarla uyumlu olarak, bu, Dbp2'nin hem promotörle çok az ilişkili veya hiç bir ilişkisi olmayan, hem GAL10 hem de GAL7'nin kodlama bölgeleri boyunca eşit olarak dağıldığını ortaya koymuştur (). İlginçtir, RNase tedavisi her iki GAL10 ve GAL7 genleri için Dbp2 doluluk oranını tüm lokasyon boyunca önemli ölçüde azalttı (). Bu, Dbp2'nin yeni yazılmış RNA ile etkileşerek kromatin içine alındığını düşündürmektedir. Düşük RNaz dirençli Dbp2 seviyesi enzimatik sindirimden sonra hala bulunan iz miktarda RNA veya RNA Polimeraz II (RNA Pol II) ile etkileşim gibi alternatif bir alım mekanizmasına bağlı olabilir. Dbp2, RNA vasıtasıyla kromatin içerisine dahil edilmiştir

Dbp2, etkinlik için gereklidir

MRNA-bağlayıcı proteinlerin ve Nab2, Mex67 ve Yra1 dahil olmak üzere ihracat faktörlerinin toplanması ve doğrudan Yra1'in C-terminal yarısı ile etkileşime girmesi [17]. Yra1, ko-transkripsiyonel olarak, 3'-uç oluşumunda yer alan bölünme ve poliadenilasyon faktörü IA kompleksinin önemli bir bileşenini olan Pcf11 ile etkileşim yoluyla kromatin içine işe alındı ​​[25]. Dbp2-Yra1 etkileşiminin Dbp2 ile kromatin alımını modüle edip etmediğini belirlemek için yukarıda tarif edildiği gibi ChIP'yi ya vahşi ya da yra1ΔC suşlarında gerçekleştirdik, ki bunların ikincisi Dbp2 ile in vivo ilişkilendirme yeteneğine sahip değildir (). Bu, Dbp2 seviyesinin GAL10 ve GAL7 genlerine işe alım modelinde herhangi bir fark olmadığını ortaya koydu (). Böylece, Yra1 Dbp2'nin kromatin içine alınmasına aracılık etmez.


Check Also

Boffins, en mükemmel ic için dünya rekoru kırdı …

                                                   Şu anda dünyanın herhangi bir yerindeki Pimms O 'Saati                                                    …

Bir Cevap Yazın