Эта статья входит в число добротных статей

Y-РНК

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к: навигация, поиск
Предполагаемая вторичная структура Y-РНК

Y-РНК — малые некодирующие РНК, входят в состав рибонуклеопротеина Ro60[en][1], который является мишенью аутоантител у пациентов, страдающих системной красной волчанкой[2]. Они также необходимы для репликации ДНК, так как взаимодействуют с хроматином и инициаторными белками[3][4].

Структура[править | править вики-текст]

Y-РНК укладываются в консервативную структуру стебель-петля, формируемую 3'- и 5'-концами РНК. Эта структура характеризуется единственным выпяченным цитозином, что необходимо для связывания с белками Ro[5][6][7].

Функции[править | править вики-текст]

К настоящему моменту описаны две функции Y-РНК: как репрессора белка Ro60 и как фактор инициации репликации ДНК. Мутантные человеческие Y-РНК, лишённые консервативного сайта связывания с Ro60, тем не менее, сохраняют функции инициаторных факторов[3], следовательно, функции связывания с Ro60 и участия в инициации репликации не связаны друг с другом. Хотя малые РНК, полученные разрезанием Y-РНК на фрагменты, сопоставимы по размеру с микроРНК, они не функционируют как микроРНК[8].

Ингибирование Ro60[править | править вики-текст]

Белок Ro (белый) связывает конец двучепочечной Y-РНК (красный) и одноцепочечной РНК (синий). (PDB: 1YVP [1])[5].

В свободном виде белки Ro связываются с неправильно уложенными РНК, в том числе 5S[en] рРНК, и, по-видимому, обеспечивают своего рода механизм контроля укладки РНК[9]. Кристаллические структуры Ro в комплексе с Y-РНК или другой РНК показали, что Ro связывает одноцепочечные 3'-концы РНК относительно неспецифично, в то время как Y-РНК связывается с белком специфично во втором сайте, тем самым ингибируя связывание белка с другой РНК[5]. У бактерий рода Deinococcus[en] было показано участие Ro в созревании 23S рРНК[10]. У этих бактерий мутанты, лишённые Y-РНК, жизнеспособны, и Y-РНК, по-видимому, нестабильны вне комплекса с Ro[10].

Инициация репликации ДНК[править | править вики-текст]

У человека Y-РНК необходимы для репликации ДНК. Было показано, что Y-РНК человека необходимы для репликации хромосомной ДНК в изолированных ядрах позвоночных in vitro, а специфическая деградация Y-РНК подавляет репликацию ДНК как in vitro, так и в интактных клетках (т. е. in vivo)[3]. Участие Y-РНК в этих процессах, по-видимому, связано со взаимодействием с хроматином инициаторными белками (в том числе комплексом распознавания точки начала репликации[en])[4].

Клиническое значение[править | править вики-текст]

Чрезмерная экспрессия Y-РНК характерна для некоторых человеческих опухолей и необходима для клеточной пролиферации[11]. Кроме того, небольшие фрагменты размером с микроРНК, образующиеся при распаде Y-РНК, могут играть некоторую роль в развитии аутоиммунных заболеваний и некоторых других патологических состояний[12].

Распространение[править | править вики-текст]

Предполагаемые гомологи Y-РНК и белки Ro найдены у эукариот и бактерий[6][13]. У человека, по-видимому, имеется 4 Y-РНК (hY1, hY3, hY4 и hY5)[13]. У нематоды C. elegans имеется лишь одна CeY-РНК, а также большое количество sbРНК[en], считающихся гомологами Y-РНК[14][15]. Чрезвычайно устойчивая к радиации бактерия Deinococcus radiodurans имеет гомолог белка Ro, названный rsr (англ. Ro sixty related). Кроме того, по крайней мере 4 РНК накапливаются в клетках Deinococcus в условиях, при которых индуцируется экспрессия rsr (УФ-излучение); одна из этих РНК, по-видимому, является гомологом Y-РНК[16].

Примечания[править | править вики-текст]

  1. Hall A. E., Turnbull C., Dalmay T. Y RNAs: recent developments. (англ.) // Biomolecular concepts. — 2013. — Vol. 4, no. 2. — P. 103—110. — DOI:10.1515/bmc-2012-0050. — PMID 25436569. исправить
  2. Lerner M. R., Boyle J. A., Hardin J. A., Steitz J. A. Two novel classes of small ribonucleoproteins detected by antibodies associated with lupus erythematosus. (англ.) // Science (New York, N.Y.). — 1981. — Vol. 211, no. 4480. — P. 400—402. — PMID 6164096. исправить
  3. 1 2 3 Christov C. P., Gardiner T. J., Szüts D., Krude T. Functional requirement of noncoding Y RNAs for human chromosomal DNA replication. (англ.) // Molecular and cellular biology. — 2006. — Vol. 26, no. 18. — P. 6993—7004. — DOI:10.1128/MCB.01060-06. — PMID 16943439. исправить
  4. 1 2 Zhang A. T., Langley A. R., Christov C. P., Kheir E., Shafee T., Gardiner T. J., Krude T. Dynamic interaction of Y RNAs with chromatin and initiation proteins during human DNA replication. (англ.) // Journal of cell science. — 2011. — Vol. 124, no. Pt 12. — P. 2058—2069. — DOI:10.1242/jcs.086561. — PMID 21610089. исправить
  5. 1 2 3 Stein A. J., Fuchs G., Fu C., Wolin S. L., Reinisch K. M. Structural insights into RNA quality control: the Ro autoantigen binds misfolded RNAs via its central cavity. (англ.) // Cell. — 2005. — Vol. 121, no. 4. — P. 529—539. — DOI:10.1016/j.cell.2005.03.009. — PMID 15907467. исправить
  6. 1 2 Teunissen S. W., Kruithof M. J., Farris A. D., Harley J. B., Venrooij W. J., Pruijn G. J. Conserved features of Y RNAs: a comparison of experimentally derived secondary structures. (англ.) // Nucleic acids research. — 2000. — Vol. 28, no. 2. — P. 610—619. — PMID 10606662. исправить
  7. Green C. D., Long K. S., Shi H., Wolin S. L. Binding of the 60-kDa Ro autoantigen to Y RNAs: evidence for recognition in the major groove of a conserved helix. (англ.) // RNA (New York, N.Y.). — 1998. — Vol. 4, no. 7. — P. 750—765. — PMID 9671049. исправить
  8. Nicolas F. E., Hall A. E., Csorba T., Turnbull C., Dalmay T. Biogenesis of Y RNA-derived small RNAs is independent of the microRNA pathway. (англ.) // FEBS letters. — 2012. — Vol. 586, no. 8. — P. 1226—1230. — DOI:10.1016/j.febslet.2012.03.026. — PMID 22575660. исправить
  9. Reinisch K. M., Wolin S. L. Emerging themes in non-coding RNA quality control. (англ.) // Current opinion in structural biology. — 2007. — Vol. 17, no. 2. — P. 209—214. — DOI:10.1016/j.sbi.2007.03.012. — PMID 17395456. исправить
  10. 1 2 Chen X., Wurtmann E. J., Van Batavia J., Zybailov B., Washburn M. P., Wolin S. L. An ortholog of the Ro autoantigen functions in 23S rRNA maturation in D. radiodurans. (англ.) // Genes & development. — 2007. — Vol. 21, no. 11. — P. 1328—1339. — DOI:10.1101/gad.1548207. — PMID 17510283. исправить
  11. Christov C. P., Trivier E., Krude T. Noncoding human Y RNAs are overexpressed in tumours and required for cell proliferation. (англ.) // British journal of cancer. — 2008. — Vol. 98, no. 5. — P. 981—988. — DOI:10.1038/sj.bjc.6604254. — PMID 18283318. исправить
  12. Verhagen A. P., Pruijn G. J. Are the Ro RNP-associated Y RNAs concealing microRNAs? Y RNA-derived miRNAs may be involved in autoimmunity. (англ.) // BioEssays : news and reviews in molecular, cellular and developmental biology. — 2011. — Vol. 33, no. 9. — P. 674—682. — DOI:10.1002/bies.201100048. — PMID 21735459. исправить
  13. 1 2 Perreault J., Perreault J. P., Boire G. Ro-associated Y RNAs in metazoans: evolution and diversification. (англ.) // Molecular biology and evolution. — 2007. — Vol. 24, no. 8. — P. 1678—1689. — DOI:10.1093/molbev/msm084. — PMID 17470436. исправить
  14. Van Horn D. J., Eisenberg D., O'Brien C. A., Wolin S. L. Caenorhabditis elegans embryos contain only one major species of Ro RNP. (англ.) // RNA (New York, N.Y.). — 1995. — Vol. 1, no. 3. — P. 293—303. — PMID 7489501. исправить
  15. Boria I., Gruber A. R., Tanzer A., Bernhart S. H., Lorenz R., Mueller M. M., Hofacker I. L., Stadler P. F. Nematode sbRNAs: homologs of vertebrate Y RNAs. (англ.) // Journal of molecular evolution. — 2010. — Vol. 70, no. 4. — P. 346—358. — DOI:10.1007/s00239-010-9332-4. — PMID 20349053. исправить
  16. Chen X., Quinn A. M., Wolin S. L. Ro ribonucleoproteins contribute to the resistance of Deinococcus radiodurans to ultraviolet irradiation. (англ.) // Genes & development. — 2000. — Vol. 14, no. 7. — P. 777—782. — PMID 10766734. исправить

Литература[править | править вики-текст]

Ссылки[править | править вики-текст]