Малые некодирующие 6S-1 и 6S-2 РНК из Bacillussubtilis - сравнительный анализ свойств и функций (1105586), страница 12
Текст из файла (страница 12)
I.33Б), что позволяет ейсвязывать HEXIM1 и в отсутствие Tat не допускать активации P-TEFb [95]. Однакопомимо обычной конкуренции между комплексом Tat-TAR РНК и 7SK мяРНП засвязывание с P-TEFb, Tat может вытеснять фактор элонгации из его комплекса с 7SKмяРНП [104]. По всей вероятности это происходит благодаря непосредственномувзаимодействию Tat с CycT1 и изменению конформации P-TEFb [105, 106].Последние исследования в этой области позволили идентифицировать клеточныебелки, действующие аналогично Tat ВИЧ. Такими факторами являются SRSF1 и SRSF2(SR-splicing factor 1/2), относящиеся к семейству РНК-связывающих белков SR12 ивовлеченные в процессы сплайсинга и метаболизма РНК в клетках млекопитающих [99].Каждый из двух белков выделяется при иммуносоосаждении с 7SK мяРНП ивзаимодействует со шпилькой M3 7SK мяРНК. Несмотря на то, что роль каждого избелков SRSF на данный момент неизвестна, в случае SRSF2 удалось однозначноустановить его функцию как активатора транскрипции в системе, содержащейРНК-последовательностьESE(exonic-splicingenhancer),закодированнуювблизипромотора активируемого гена.
Таким образом, регуляция элонгации транскрипции,осуществляемая P-TEFb находится в тесной координации с ко-транскрипционнымсплайсингом, в частности за счет белковых факторов, выполняющих различныефункции [99].I.3.3.2. SRA РНКSRA РНК (steroid receptor activator) человека – одна из первых некодирующих РНК,для которых было показано участие в процессах регуляции транскрипции. Впервые SRAРНК была выделена в группе проф. О'Мэлли в 1999 г. [107] в составе комплекса сSRС-1 (steroid receptor coactivator-1) – транскрипционным ко-активатором белковойприроды, регулирующим транскрипцию промоторов, осуществляемую РНКП II. Позднее12SR-белки содержат консервативный домен с протяженными повторами остатков серина (S) и аргинина (R).57было установлено, что SRA РНК связывается не с самим SRС-1, а с ассоциированными сним РНК-хеликазами p68 или p7213, также участвующими в активации эстрогенныхрецепторов [108].
SRA РНК взаимодействует и со многими другими белковыми факторами– ко-активаторами или ко-репрессорами ядерных рецепторов, важнейшими из которыхявляютсяCTCF14,SLIRP(SRAstem-loopinteractingRNA-bindingprotein)иSHARP (SMRT/HDAC1-associated repressor protein) [109]. Суперэкспрессия SRA РНКприводит к активации транскрипции посредством стероидных рецепторов, в то время какнокдаун гена SRA РНК приводит к подавлению активности андрогенных рецепторов враковых клетках простаты [110].
Можно сказать, что SRA РНК выступает в ролисвоеобразной платформы для связывания (в том числе и конкурентного) различныхбелков, выполняющих те или иные функции в регуляции ко-активации ядерныхрецепторов, и прямо и/или косвенно является активатором транскрипции. Отметим, чтоSRA РНК присутствует во всех тканях человека, однако более высокий уровень этой РНКнаблюдался в тканях печени, сердца и в скелетных мышцах [111]. Еще однойустановленнойфункциейSRA РНКявляетсякосвеннаямодуляцияактивноститранскрипционного фактора MyoD, играющего ключевую роль при дифференциациимышечных клеток [112].Ген SRA1, кодирующий SRA РНК, характеризуется высокой консервативностьюсреди геномов мыши, крысы и человека и состоит из 5 экзонов. Длина преобладающихтранскриптов составляет 700-850 н.о., хотя были зафиксированы и более протяженныеРНК длиной 1300-1500 н.о.
[111]. По меньшей мере, 20 различных изоформ SRA РНКбыли обнаружены в клетках человека, однако с использованием филогенетических итермодинамических методов удалось идентифицировать топологически консервативныйкор-домен длиной 687 н.о., который содержится во всех видах транскриптов исоответствует экзонам 2-5. Данный кор-домен SRA РНК содержит набор шпилечныхструктур – структурных элементов STR (рис. I.34).В ходе анализа делеционных форм SRA РНК не удалось выявить конкретныеучастки молекулы, ответственные за её связывание с теми или иными белками – по всейвидимости, основные взаимодействия осуществляются именно благодаря мультиплетнойструктуре РНК.
Тем не менее, точечные нуклеотидные замены в участках STR1, STR7,STR9, STR10, STR11 и STR12 влияли на активность SRA РНК [113]. Отметим, что остатокU207 в STR5 является сайтом псевдоуридинилирования [114] чрезвычайно важным для13РНК-хеликазы p68 и p72 – так называемые «DEAD-box» белки, содержащие консервативный мотив AspGlu-Ala-Asp (DEAD).14Фактор транскрипции, участвующий в процессах реорганизации хроматина. В геноме человека около 20%участков связывания CTCF d(5'-ССCTC-3'/3'-GGGAG-5') ассоциированы с хеликазой p68 [109].58функционирования SRA РНК. Модификацию осуществляют псевдоуридинсинтазы Pus1p иPus3p, также являющиеся ко-активаторами ядерных рецепторов [115]. Интересно, чтозамена U207А приводит к радикальным изменениям специфичности SRA РНК ипревращает её в основной репрессор ядерных рецепторов.Рис.
I.34. Схема вторичной структуры SRA РНК человека (функциональная часть длиной687 н.о., встречающаяся во всех изоформах SRA РНК). Основные структурные мотивы обозначеныкак STR. Сайт псевдоуридинилирования U207 отмечен символом Ψ [113].Только 61% от общего числа транскриптов гена SRA1 являются некодирующими, вто время как 39% содержат открытую рамку считывания, продуктом трансляции которой сальтернативныхкодоновметионинаявляетсябелокSRAP(224и236а.о.,соответственно) [111]. Как оказалось, SRAP способен связывать SRA РНК в районефрагмента STR7 и препятствовать её взаимодействию с другими белками. Также былопределен РНК-узнающий мотив в SRAP, ответственный за данное взаимодействие ипредставляющий собой гексапептидную последовательность LLVQEL (163-168 а.о.) [116].Соотношение между количеством транслируемого и нетранслируемого продуктовтранскрипции гена SRA1 является одним из ключевых моментов регуляции транскрипциив клетке.
На примере фактора MyoD продемонстрировано, как баланс между белкомSRAP и SRA РНК может влиять на транскрипцию тех или иных генов. В присутствииизбытка белка SRAP по отношению к SRA РНК, последняя не может связывать коактиваторы транскрипции, так как её основной участок взаимодействия с белками – STR759– связан с SRAP. В процессе дифференциации миоцитов равновесие смещается в сторонунекодирующих транскриптов гена SRA1, количество «свободной» SRA РНК возрастает, иона может беспрепятственно взаимодействовать с активаторами транскрипции, привлекаяих на MyoD-зависимый промотор и активируя транскрипцию соответствующихгенов [116].I.3.3.3. U1 мяРНКU1 мяРНК является одной из пяти основных мяРНК U1, U2, U4, U5 и U6, которые всоставе соответствующих мяРНП связываются с пре-мРНК и формируют ядросплайсосомы. U1 мяРНК транскрибируется с помощью РНКП II и подвергается посттранскрипционному метилированию с 5'-конца [117].
Вторичная структура U1 мяРНКчеловека длиной 164 н.о., а также участки связывания ассоциированных с ней белков –U1-A, U1-C, U1-70k и семи белков Sm-семейства (SmB/B0, SmD3, SmD1, SmD2, SmF, SmEand SmG) – образующих U1 мяРНП (~ 245 кДа), изображены на рис. I.35.Рис. I.35. Вторичная структура U1 мяРНК. Участки связывания белков, взаимодействующихс U1 мяРНК отмечены цветом.
Участок узнавания белков семейства Sm выделен зеленой рамкой.5'-Концевой участок U1 мяРНК, комплементарный сайту сплайсинга, выделен синей рамкой [117].Узнавание пре-мРНК посредством U1 мяРНП является первой – инициирующей –стадией сборки сплайсосомы [118]. Основная функция U1 мяРНК заключается в60комплементационном взаимодействии её 5'-концевого участка с сайтом сплайсингаинтронов, содержащим консенсусную 9-звенную последовательность. Тем не менее,помимо своей основной роли.
U1 мяРНК способна специфически взаимодействовать сTFIIH–основнымтранскрипционнымфактором,обеспечивающимабортивнуюинициацию транскрипции РНКП II. TFIIH – мультисубъединичный фактор, в составкоторого входят циклин H (CycH) и CDK7, осуществлящие первичное фосфорилированиеCTD Rpb1 РНКП II (см. раздел I.3.3.1, рис. I.31). В противоположность описанным ранеерегуляторным нкРНК U1 мяРНК не ингибирует, а, наоборот, стимулирует активностьTFIIH, тем самым положительно влияя на транскрипцию [119].
Было установлено, чтоU1 мяРНК непосредственно взаимодействует с CycH, что приводит к повышениюкиназной активности CDK7. В условиях транскрипции in vitro было показано, чтоприсутствие в реакционной смеси U1 мяРНК повышает скорость образования первойфосфодиэфирной связи, а эффективность инициации транскрипции увеличивается болеечем в 10 раз. В аналогичных экспериментах с U2 мяРНК и тРНК из E. coli в качествеконтролей не было зафиксировано никаких изменений. Кроме того, показано, чтоU1 мяРНК стимулирует абортивную инициацию, а также ре-инициацию транскрипции спромотора, предшествующего 5′-сплайс-сайту [120].I.3.3.4. DHFR нкРНКИнтересный механизм ингибирования транскрипции описан для гена DHFR,кодирующего дигидрофолатредуктазу (dihydrofolate reductase). Около 99% мРНК данногогена транскрибируется с основного промотора, однако, в условиях сывороточногоголодания и замедления роста клеток«включается» альтернативный промотор,расположенный на расстоянии -403 н.п.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
