BC200 днРНК - BC200 lncRNA

BC200 РНК

BCYRN1
Идентификаторы
Псевдонимы	BCYRN1, BC200, BC200a, LINC00004, NCRNA00004, цитоплазматическая РНК 1 мозга, днРНК BC200
Внешние идентификаторы	OMIM: 606089 Генные карты: BCYRN1
Расположение гена (человек) Chr. Хромосома 2 (человек)[1] Группа 2п21 Начните 47,335,315 бп[1] Конец 47,335,514 бп[1]
Ортологи
Виды	Человек	Мышь
Entrez	618	н / д
Ансамбль	ENSG00000236824	н / д
UniProt	н / д	н / д
RefSeq (мРНК)	н / д	н / д
RefSeq (белок)	н / д	н / д
Расположение (UCSC)	Chr 2: 47.34 - 47.34 Мб	н / д
PubMed поиск	[2]	н / д
Викиданные
Просмотр / редактирование человека

Цитоплазматическая 200 длинных некодирующих РНК головного мозга (или BC200 днРНК) представляет собой 200 нуклеотид РНК транскрипт, обнаруженный преимущественно в головном мозге с основной функцией регулирования перевод подавляя его инициирование.^[3][4] Как длинная некодирующая РНК, он принадлежит к семейству транскриптов РНК, которые не транслируются в белок (нкРНК ). Из этих нкРНК днРНК представляют собой транскрипты длиной 200 нуклеотидов и почти в три раза более распространены, чем гены, кодирующие белок.^[5] Тем не менее, только некоторые из почти 60000 днРНК были охарактеризованы, и мало что известно об их разнообразных функциях (транскрипционный вмешательство ремоделирование хроматина, сращивание, регулирование перевода, взаимодействие с миРНК и миРНК, и деградация мРНК).^[6][5] BC200 - это одна днРНК, которая дала представление об их конкретной роли в регуляции трансляции и о последствиях для различных форм рак а также Болезнь Альцгеймера.

Принятые генный символ для гена, кодирующего BC200, BCYRN1, для Цитоплазматическая РНК 1 мозга.^[7]

Характеристики

Было обнаружено, что повторяющийся полиморфизм цитозинов и аденинов (CA) находится рядом с BCYRN1 и использовался в качестве эталона для картирования гена.^[8] Отображение связей и радиационное гибридное картирование локализовал ген BCYRN1 на хромосоме 2p16.^[8]

Как длинная некодирующая цитоплазматическая РНК, BC200 РНК является частью самой большой группы некодирующих транскриптов в человеческий геном, который более распространен, чем кодирование белков гены. 5 'область (левое плечо) мономерного Алу короткие вкрапленные повторяющиеся элементы (СИНУСЫ ) допускает транспозицию РНК BC200 и эволюционно сохраняется у других приматов.^[9] Из этой группы синусоидальных сигналов BC200 - один из немногих, транскрипционно активный. У человека он встречается в нейропильные зоны которые состоят преимущественно из немиелинизированные дендриты, аксоны, и глиальные клетки.^[10]

Точно так же функциональный аналог РНК BC200 у грызунов (РНК BC1) в основном экспрессируется в соматодендритный домены нервная система, что делает его идеальной моделью для экспериментов. Одно большое различие заключается в происхождении; BC200 возник из ретротранспозированного домена Alu, а BC1 произошел из ретротранспозированного домена. тРНК_Ала.^[11] Хотя они развивались отдельно, оба обычно не выражаются в ненейронных соматические клетки, за исключением опухоли.^[12]

Структура

РНК BC200 является продуктом необработанной мономерной последовательности Alu. Это 200 нуклеотидов в длину и не переводится.

BC200 имеет три различных структурных домена. 5'-область РНК определяет один домен и состоит из элементов повторения Alu. Два других структурных домена - это центральная A-богатая область и C-богатая 3 'область, специфичная для BC200.^[3] 5'-конец этой молекулы имеет как первичную, так и вторичную структуру, которая очень похожа на 7SL РНК, a сигнал распознавания частицы РНК (SRP), который также включает 5 'Alu-домен.^[13]

Ген РНК BC200 имеет два псевдогены: BC200 бета и BC200 гамма. Каждый из этих двух псевдогенов имеет один ген в геноме, расположенный на разных хромосомы. Бета-псевдоген состоит из гена РНК BC200 и дополнительных последовательностей Alu. Гамма-псевдоген содержит перевернутый длинный вкрапленный ядерный элемент (ЛИНИЯ). У них обоих есть транспозиционная способность, но точный механизм неизвестен.^[12]

Биосинтез

Биосинтез РНК BC200

Биосинтез РНК BC200 происходит в теле клетки нейрон и требует вышестоящие промоторные элементы, расположенные ниже внутренние промоторные элементы (внутригенные блоки A и B), не менее двух фактор транскрипции сайты связывания, ТАТА-подобная последовательность, ТАТА-бокс связывающий белок (ТВР) и РНК-полимераза III.^[11]

В ДНК есть делеция последовательностей от -100 до -1, которая блокирует активность транскрипции,^[11] обнаруживая, что комплекс транскрипции должен взаимодействовать с этой последовательностью 100 п.н. восходящей области для правильного синтеза РНК BC200. В Связывающий белок ТАТА-бокса (TBP) связывается здесь, и при ингибировании уровни РНК BC200 снижаются,^[11] это указывает на то, что область из 100 пар оснований и TBP являются критическими участниками биосинтеза РНК BC200.

В дополнение к вышестоящим элементам существует восходящая последовательность TATGAAA (похожая на Последовательность бокса TATA ) в положениях от -28 до -22, что при удалении нарушает транскрипцию,^[11] раскрывая эту ТАТА-подобную последовательность как еще одного важного игрока в синтезе РНК BC200. Однако транскрипция не зависит от связывания белка, связывающего ТАТА-бокс, с ТАТА-подобной последовательностью.^[11]

Элементы как верхнего, так и внутреннего промотора также важны для синтеза РНК BC200. Существует два типа вышестоящих промоторных элементов в области 100 пар оснований: один проксимальнее сайта начала транскрипции и связан с нижележащими сайтами связывания факторов транскрипции, а другой - между нуклеотидами от -36 до -100 и не связан с нижележащими сайтами связывания.^[11] Внутренние промоторные элементы представляют собой внутригенные боксы A и B, где A находится в положениях от +5 до +15, а B - в положениях от +78 до +88. Любая мутация в этих блоках может привести к снижению РНК BC200.^[11]

Поскольку РНК BC200 действует как регулятор трансляции, она затем транспортируется в дендриты связываться со специфическими белками, участвующими в трансляции, и подавлять их активность (см. следующий раздел).^[11]

Функция

РНК BC200 экспрессируется в дендритах как частицы рибонуклеопротеина. Синтез белка на синапсы нейронов способствуют нейрональная пластичность и помогают предотвратить деградацию нейронов. Небольшие некодирующие РНК, такие как РНК BC200, подавляют трансляцию, подавляя ее инициацию. В течение эукариотический перевод, преинициационный комплекс связывает мРНК и сканирует кодирующую нить на наличие стартовый кодон. Этот шаг часто находится под контролем семьи факторы инициирования и эти факторы часто становятся мишенью для регуляторов трансляции. Поли (А) -связывающий белок (PABP) связывается с РНК BC200, что еще раз подтверждает их роль в качестве регуляторов биосинтеза белка в синапсах.^[14]

РНК BC200 нацелена на АТФ-зависимую РНК геликаза называется эукариотическим фактором инициации 4А (eIF4A ). eIF4A требует энергии от Гидролиз АТФ чтобы раскрутить двойную спираль и начать трансляцию. Однако РНК BC200 препятствует передаче энергии после гидролиза, изменяя конформацию eIF4A, и, таким образом, энергия, необходимая для раскручивания двойной спирали, никогда не поступает надлежащим образом и инициация трансляции ингибируется.^[4]

Предполагается, что это сильно локализованное разъединение активности АТФазы и последующее раскручивание дуплекса РНК возникло в результате растущей сложности постсинаптических нейронов и нейрональной активности. Молекулы некодирующей РНК развиваются гораздо быстрее, чем белки, кодирующие гены; таким образом, длительная консервация транскрипта РНК BC200 указывает на его важность для функции нервной системы.^[4]

Приложения и роль в болезни

Рак

Было обнаружено, что РНК BC200 является фактором многих типов рака. Хотя этот тип РНК обычно экспрессируется в нейронах, он был обнаружен при раке грудь, шейка матки, пищевод, легкие, яичники, околоушные железы, язык, а двоеточие.^[15] При некоторых формах рака экспрессия РНК BC200 повышается. Это происходит при плоскоклеточном раке пищевода (ESCC ) и более высокое выражение считается предиктором плохого прогноза и может служить прогнозирующий биомаркер за болезнь.^[16] Было также обнаружено, что он сверхэкспрессируется в опухолевых клетках колоректального рака, где транскрипт находится рядом с известным онкоген, молекула адгезии эпителиальных клеток (EpCAM ).^[15] Здесь, как полагают, экспрессия РНК BC200 и EpCAM коррелирует, поскольку они оба играют роль в миграции и инвазии клеток.^[15] И наоборот, исследования показали, что РНК BC200 подавляется при раке яичников, поскольку она является супрессором опухоли в нормальных клетках яичников, контролируя пролиферативную способность.^[17]

Болезнь Альцгеймера

Болезнь Альцгеймера (AD) - нейродегенеративное заболевание, возникающее в результате нарушения синаптической пластичности. РНК BC200 играет роль в дендритах нейронов, которые, как считается, модулируют синтез белков, влияющих на эту пластичность.^[10] Исследователи утверждают, что активация РНК BC200 приводит к неадекватной доставке РНК в синапсы нейронов, что приводит к нейродегенерация.^[10] При сравнении здорового мозга с мозгом с БА было определено, что РНК BC200 активируется в мозге людей с БА, особенно в областях мозга, которые соответствуют заболеванию.^[10] Здесь наблюдалась прямая взаимосвязь: чем тяжелее заболевание, тем выше уровень РНК BC200.^[10] Это контрастирует с нормальным стареющим мозгом, где устойчивое уменьшение этой РНК наблюдается в возрасте от 49 до 86 лет.^[10]

Потенциальная цель

LncRNA произошла сравнительно недавно из таковых у других видов, но все еще сохраняет некоторые функции.^[18] Что касается этой конкретной формы, исследователи полагают, что она может служить диагностическим и прогностическим биомаркером рака, нормальная экспрессия которого нарушена.^[15] Для полного понимания функции и регуляторных механизмов РНК BC200 все еще требуется много работы, но новые подходы могут быть направлены на разработку зондов для РНК BC200 человека, которые помогут в разработке новых фармацевтических препаратов.^[19] Поскольку РНК-полимераза III отвечает за транскрипцию РНК BC200, она также может служить потенциальной мишенью для лечения болезни, при которой ее экспрессия повышена.^[18]

использованная литература

1. ГРЧ38: Ансамбль выпуск 89: ENSG00000236824 - Ансамбль, Май 2017
2. "Справочник человека по PubMed:". Национальный центр биотехнологической информации, Национальная медицинская библиотека США.
3. Тидж, Анри; Чен, Вэй; Брозиус, Юрген (1 июня 1993 г.). «Первичная структура, нервно-специфическая экспрессия и дендритное расположение РНК человека BC200». Журнал неврологии. 13 (6): 2382–2390. Дои:10.1523 / JNEUROSCI.13-06-02382.1993. ЧВК  6576500. PMID  7684772.
4. Лин, Дейзи; и другие. (Май 2008 г.). «Контроль трансляции с помощью малой РНК: дендритная РНК BC1 нацелена на механизм геликазы фактора инициации эукариот 4A». Молекулярная и клеточная биология. 28 (9): 3008–3019. Дои:10.1128 / MCB.01800-07. ЧВК  2293081. PMID  18316401.
5. Бхадра, Утпал; Чоудхури, Дебабани Рой; Мондаль, Танмой; Бхадра, Маника Пал (2016). «Длинные некодирующие РНК - это прорыв в мире РНК и регуляции генов на основе РНКи». РНК интерференция. ИНТЕК. С. 63–86.
6. Ма, Лина; Баич, Владимир Б .; Чжан, Чжан (15 апреля 2013 г.). «О классификации длинных некодирующих РНК». РНК Биол. 6 (10): 924–933. Дои:10.4161 / rna.24604. ЧВК  4111732. PMID  23696037.
7. «Ген Entrez: цитоплазматическая РНК мозга 1». Получено 2017-10-08.
8. Базиль, V; Висенте, А; Martignetti, J.A .; Skyrabin, B.V .; Brosius, J; Кеннеди, Дж. Л. (февраль 1998 г.). «Отнесение гена РНК человека BC200 (BCYRN1) к хромосоме 2p16 с помощью радиационного гибридного картирования». Цитогенетика и клеточная генетика. 82 (3–4): 271–272. Дои:10.1159/000015117. PMID  9858834. S2CID  84998889. Получено 10 октября 2017.
9. Б.В. Скрябин, J; Кремерскотен, Д; Vassilacopoulou, T. R .; Дисотелл, В.В. (Декабрь 1998 г.). «Ген РНК BC200 и его нервная экспрессия законсервированы у антропоидей (приматов)». Дж Мол Эвол. 47 (6): 677–685. Дои:10.1007 / PL00006426. PMID  9847409. S2CID  194302.
10. Mus, Эль; Хоф, Патрик Р .; Тидж, Анри (6 июня 2007 г.). «Дендритная РНК BC200 при старении и болезни Альцгеймера». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки. 104 (25): 10679–10684. Дои:10.1073 / pnas.0701532104. ЧВК  1965572. PMID  17553964.
11. Ким, Янгми; и другие. (31 июля 2017 г.). «Биосинтез цитоплазматической 200 РНК мозга». Научные отчеты. 7 (1): 6884. Дои:10.1038 / s41598-017-05097-3. ЧВК  5537265. PMID  28761139.
12. Martignetti, J; Brosius, J (15 декабря 1993 г.). «РНК BC200: продукт нейральной РНК-полимеразы III, кодируемый мономерным элементом Alu». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки. 90 (24): 11563–11567. Дои:10.1073 / пнас.90.24.11563. ЧВК  48024. PMID  8265590.
13. Kremerskothen, J .; Zopf, D .; Walter, P .; Cheng, J. G .; Неттерманн, М .; Niewerth, U .; Maraia, R.J .; Брозиус, Дж. (1998-04-10). «Гетеродимер SRP9 / 14 является неотъемлемой частью нервной РНП BC200 в головном мозге приматов». Письма о неврологии. 245 (3): 123–126. Дои:10.1016 / S0304-3940 (98) 00215-8. ISSN  0304-3940. PMID  9605471. S2CID  16565899.
14. Муддашетти, Рави; Ханам, Тасним; Кондрашов Александр; Бундман, Марша; Иакоанджели, Анна; Кремерскотен, Иоахим; Дунинг, Керстин; Барнеков, Анжелика; Хюттенхофер, Александр (2002-08-16). «Поли (A) -связывающий белок связан с нейрональными частицами рибонуклеопротеинов BC1 и BC200». Журнал молекулярной биологии. 321 (3): 433–445. CiteSeerX  10.1.1.328.1975. Дои:10.1016 / S0022-2836 (02) 00655-1. ISSN  0022-2836. PMID  12162957.
15. Ли, Пэн; Ян, Бо; Ся, Шаоюй; Чен, Ли; Нин, Нин (15 февраля 2016 г.). «РНК BC200 чрезмерно экспрессируется при колоректальном раке и способствует миграции и инвазии клеток HCT116» (PDF). Международный журнал клинической и экспериментальной патологии. стр. 1481–1486. Получено 10 октября 2017.
16. Чжао, Руй-Хуа; Чжу, Цай-хуа; Ли, Сян-Ки; Цао, Вэй; Цзун, Хонг (15 апреля 2016 г.). «BC200 LncRNA - потенциальный прогностический маркер плохого прогноза у пациентов с плоскоклеточным раком пищевода». ОнкоЦели и терапия. 9: 2221–2226. Дои:10.2147 / OTT.S99401. ЧВК  4846077. PMID  27143917.
17. Ву, Ди; Ван, Тяньчжэнь; Рен, Чэнчэн; Лю, Лэй; Конг, Дэн (1 декабря 2015 г.). «Подавление BC200 при раке яичников способствует пролиферации раковых клеток и химической устойчивости к карбоплатину». Письма об онкологии. 11 (2): 1189–1194. Дои:10.3892 / ol.2015.3983. ЧВК  4734031. PMID  26893717.
18. Прабхакар, Бинду; Чжун, Сяо-бо; Расмуссен, Теодор П. (29 марта 2017 г.). «Использование длинных некодирующих РНК в качестве фармакологических мишеней для модуляции эпигенетических заболеваний». Йельский журнал биологии и медицины. 90 (1): 73–86. ЧВК  5369047. PMID  28356895.
19. Валестедт, Клаас (31 мая 2013 г.). «Нацеливание на длинную некодирующую РНК для терапевтического повышения экспрессии гена». Обзоры природы Drug Discovery. 12 (6): 433–436. Дои:10.1038 / nrd4018. PMID  23722346. S2CID  288163.

дальнейшее чтение

• Якоангели А., Лин И, Морли Э. Дж., Муслимов И. А., Бьянки Р., Рейли Дж., Видон Дж., Диалло Р., Бёкер В., Tiedge H (2004). «BC200 РНК при инвазивном и преинвазивном раке груди». Канцерогенез. 25 (11): 2125–33. Дои:10.1093 / carcin / bgh228. PMID  15240511.
• Кобаяси С., Хигучи Т., Анзай К. (2005). «Применение промотора гена РНК BC1 для экспрессии короткой шпилечной РНК в культивируемых нейрональных клетках». Biochem. Биофиз. Res. Сообщество. 334 (4): 1305–9. Дои:10.1016 / j.bbrc.2005.07.033. PMID  16054886.
• Mus E, Hof PR, Tiedge H (2007). «Дендритная РНК BC200 при старении и болезни Альцгеймера». Proc. Natl. Акад. Sci. СОЕДИНЕННЫЕ ШТАТЫ АМЕРИКИ. 104 (25): 10679–84. Дои:10.1073 / pnas.0701532104. ЧВК  1965572. PMID  17553964.
• Беннетт К.Л., Чен Й., Виньяли М., Ло Р.С., Мейсон А.Г., Унал А, Хук Сайфи Н.П., Филдс С., Ла Спада АР (2013). «Анализ белкового взаимодействия сенатаксина и мутанта ALS4 L389S дает представление о посттрансляционной модификации сенатаксина и раскрывает мутант-специфическое связывание с пептидом, кодируемым цитоплазматической РНК мозга». PLOS ONE. 8 (11): e78837. Дои:10.1371 / journal.pone.0078837. ЧВК  3823977. PMID  24244371.
• Буи Е.П., Макрей Е.К., Ховард Р., Део С.Р., Арийо Е.О., Дзананович Е., Мейер М., Стефельд Дж., МакКенна С.А. (2016). «РНК-геликаза, связанная с AU-богатым элементом (RHAU / DHX36), взаимодействует с 3'-хвостом длинной некодирующей РНК BC200 (BCYRN1)». J. Biol. Chem. 291 (10): 5355–72. Дои:10.1074 / jbc.M115.711499. ЧВК  4777866. PMID  26740632.
• Сингх Р., Гупта С.К., Пэн В.Х., Чжоу Н., Почампалли Р., Атфи А., Ватабе К., Лу З., Мо YY (2016). «Регулирование альтернативного сплайсинга Bcl-x с помощью BC200 способствует патогенезу рака груди». Cell Death Dis. 7 (6): e2262. Дои:10.1038 / cddis.2016.168. ЧВК  5143396. PMID  27277684.

внешние ссылки

• «ЦИТОПЛАЗМИЧЕСКАЯ РНК 1 МОЗГА; BCYRN1».
• «Элементы Alu: знайте SINE»
• «Длинная некодирующая РНК BC200 (BCYRN1) имеет решающее значение для выживания и пролиферации раковых клеток».
• «Экспрессия нервной РНК BC200 в опухолях человека».
• «Нокдаун экспрессии РНК BC200 снижает миграцию и инвазию клеток за счет дестабилизации мРНК кальций-связывающего белка S100A11».

Эта статья включает текст из Национальная медицинская библиотека США, который находится в всеобщее достояние.