Рибонуклеаза L - Ribonuclease L

RNASEL
Доступные конструкции PDB Поиск ортолога: PDBe RCSB Список идентификационных кодов PDB 1WDY, 4G8K, 4G8L, 4OAU, 4OAV
Идентификаторы
Псевдонимы	RNASEL, PRCA1, RNS4, рибонуклеаза L
Внешние идентификаторы	OMIM: 180435 MGI: 1098272 ГомолоГен: 8040 Генные карты: RNASEL
Расположение гена (человек) Chr. Хромосома 1 (человек)[1] Группа 1q25.3 Начинать 182,573,634 бп[1] Конец 182,589,256 бп[1]
Расположение гена (Мышь) Chr. Хромосома 1 (мышь)[2] Группа 1 | 1 G3 Начинать 153,749,426 бп[2] Конец 153,764,221 бп[2]
Экспрессия РНК шаблон Дополнительные данные эталонного выражения
Генная онтология Молекулярная функция • связывание нуклеотидов • активность протеинкиназы • связывание рРНК • связывание ионов металлов • эндорибонуклеазная активность • рибонуклеазная активность • GO: 0001948 связывание с белками • Связывание РНК • нуклеазная активность • связывание рибонуклеопротеинового комплекса • эндонуклеазная активность • гидролазная активность • Связывание АТФ • идентичное связывание с белками Сотовый компонент • цитоплазма • цитозоль • ядерная матрица • митохондриальный матрикс • митохондрия • клеточный компонент Биологический процесс • регуляция стабильности мРНК • гидролиз фосфодиэфирной связи нуклеиновой кислоты • обработка мРНК • фосфорилирование белков • отрицательная регуляция репликации вирусного генома • Гидролиз фосфодиэфирной связи РНК • защитный ответ на вирус • сигнальный путь интерферона I типа • обработка рРНК • дифференцировка жировых клеток • положительная регуляция транскрипции с промотора РНК-полимеразы II • Гидролиз фосфодиэфирной связи РНК, эндонуклеолитический • регуляция опосредованного интерфероном сигнального пути I типа • положительное регулирование импорта глюкозы Источники:Амиго / QuickGO
Ортологи
Разновидность	Человек	Мышь
Entrez	6041	24014
Ансамбль	ENSG00000135828	ENSMUSG00000066800
UniProt	Q05823	Q05921
RefSeq (мРНК)	NM_021133	NM_011882
RefSeq (белок)	NP_066956	NP_036012
Расположение (UCSC)	Chr 1: 182,57 - 182,59 Мб	Chr 1: 153.75 - 153.76 Мб
PubMed поиск	[3]	[4]
Викиданные
Просмотр / редактирование человека Просмотр / редактирование мыши

Рибонуклеаза L или же РНКаза L (за скрытый), иногда называемый рибонуклеаза 4 или же 2'-5 'олигоаденилатсинтетаза-зависимая рибонуклеаза - является интерферон (IFN) -индуцированный рибонуклеаза который при активации уничтожает все РНК в пределах клетка (как клеточные, так и вирусные). РНКаза L представляет собой фермент что у людей кодируется RNASEL ген.^[5]

Этот ген кодирует компонент регулируемой интерфероном 2'-5'-олигоаденилатной (2'-5'A) системы, которая выполняет противовирусную и антипролиферативную роль интерферонов. РНКаза L активируется димеризацией, которая происходит при связывании 2'-5'A и приводит к расщеплению всей РНК в клетке. Это может привести к активации MDA5, РНК-геликаза участвует в производстве интерферонов.

Синтез и активация

Путь активации РНКазы LФакторы -IFN связывают рецептор и приводят к транскрипции и модификации OAS. Вирусная дцРНК связывает OAS, так что продуцируется 2'-5'A, что приводит к димеризации РНКазы L. Активированная РНКаза L расщепляет всю РНК в клетке, что может активировать MDA5, что приводит к продукции интерферона.

РНКаза L присутствует в очень незначительных количествах во время нормального клеточного цикла. Когда интерферон связывается с клеточными рецепторами, он активирует транскрипцию примерно 300 генов, вызывая антивирусное состояние. Среди продуцируемых ферментов есть РНКаза L, которая изначально находится в неактивной форме. Набор кодов транскрибированных генов для 2’-5 ’Олигоаденилатсинтетаза (OAS).^[6] Транскрибированная РНК затем сплайсируется и модифицируется в ядре, прежде чем достигнет цитоплазмы и транслируется в неактивную форму OAS. Расположение OAS в клетке и длина 2’-5 ’олигоаденилата зависят от посттранскрипционных и посттрансляционных модификаций OAS.^[6]

OAS активируется только при вирусной инфекции, когда прочное связывание неактивной формы белка с вирусной дцРНК, состоящий из ретровирус оцРНК и ее дополнительная нить, происходит. После активации OAS преобразует АТФ к пирофосфат и 2’-5’-связанные олигоаденилаты (2-5A), которые фосфорилированы по 5’-концу.^[7] Затем 2-5 молекул А связываются с РНКазой L, способствуя ее активации путем димеризации. В активированной форме РНКаза L расщепляет все молекулы РНК в клетке, что приводит к аутофагия и апоптоз. Некоторые из полученных фрагментов РНК могут также дополнительно индуцировать продукцию IFN-β, как указано в разделе «Значение».^[8]

Этот димеризация и активацию РНКазы L можно распознать с помощью Передача энергии резонанса флуоресценции (FRET), поскольку олигорибонуклеотиды, содержащие гаситель и флуорофор на противоположных участках, добавляются к раствору с неактивной РНКазой L. Затем регистрируется сигнал FRET, поскольку гаситель и флуорофор очень близки друг к другу. После добавления 2-5A молекул РНКаза L становится активной, расщепляя олигорибонуклеотиды и вмешиваясь в сигнал FRET.^[9]

Значимость

РНКаза L является частью врожденной иммунной защиты организма, а именно антивирусного состояния клетки. Когда клетка находится в антивирусном состоянии, она очень устойчива к вирусным атакам, а также готова к апоптоз при успешном вирусном заражении. Деградация всей РНК в клетке (которая обычно происходит с прекращением трансляционной активности, вызванной протеинкиназа R ) является последней защитой клетки от вируса перед попыткой апоптоза.

Интерферон бета (IFN-β), интерферон типа I, ответственный за противовирусную активность, индуцируется РНКазой L и белок 5, связанный с дифференцировкой меланомы (MDA5) в зараженной клетке. Связь между РНКазой L и MDA5 в продукции IFN была подтверждена с помощью миРНК тесты, подавляющие экспрессию любой молекулы и отмечающие заметное снижение продукции IFN.^[10] MDA5, и РНК-геликаза, как известно, активируется сложной высокомолекулярной дцРНК, транскрибируемой из вирусного генома.^[11][10][12] В клетке с РНКазой L активность MDA5 может быть дополнительно усилена.^[10] В активном состоянии РНКаза L расщепляет и идентифицирует вирусную РНК и передает ее в сайты активации MDA5, увеличивая выработку IFN-β. Фрагменты РНК, продуцируемые РНКазой L, имеют двухцепочечные области, а также специфические маркеры, которые позволяют их идентифицировать с помощью РНКазы L и MDA5.^[8] Некоторые исследования показали, что высокие уровни РНКазы L могут фактически ингибировать продукцию IFN-β, но все еще существует четкая связь между активностью РНКазы L и продукцией IFN-β.^[8]

Кроме того, было показано, что РНКаза L участвует во многих заболеваниях. В 2002 году локус «наследственного рака простаты 1» (HPC1) был картирован с геном RNASEL, что указывает на то, что мутации в этом гене вызывают предрасположенность к раку простаты.^[13][14] Нарушения пути OAS / РНКазы L у Синдром хронической усталости (CFS) были исследованы.^[15][16]

Рекомендации

1. ГРЧ38: Ансамбль выпуск 89: ENSG00000135828 - Ансамбль, Май 2017
2. GRCm38: выпуск Ensembl 89: ENSMUSG00000066800 - Ансамбль, Май 2017
3. "Справочник человека по PubMed:". Национальный центр биотехнологической информации, Национальная медицинская библиотека США.
4. "Ссылка на Mouse PubMed:". Национальный центр биотехнологической информации, Национальная медицинская библиотека США.
5. Сквайр Дж., Чжоу А., Хассель Б.А., Не Х., Сильверман Р.Х. (июнь 1994 г.). «Локализация интерферон-индуцированного гена 2-5A-зависимой РНКазы (RNS4) в хромосоме 1q25 человека». Геномика. 19 (1): 174–5. Дои:10.1006 / geno.1994.1033. PMID  7514564.
6. Н. Саркар, Саумендра; Пэндли, Митали; К. Сен, Ганес (2005). Методы и протоколы интерферона. Тотова, Нью-Джерси, США: Human Press Inc., стр. 81–102. ISBN  978-1-58829-418-0.
7. Лян, Шу-Линг; Quirk, Дэвид; Чжоу, Айминь (сентябрь 2006 г.). «РНКаза L: ее биологическая роль и регуляция». Жизнь. 58 (9): 508–514. Дои:10.1080/15216540600838232. PMID  17002978.
8. Банерджи, Шуводжит; Чакрабарти, Ариндам; Кант Джа, Бабал; Р. Вайс, Сьюзен; Х. Сильверман, Роберт (25 февраля 2014 г.). «Влияние РНКазы L на вирусную индукцию бета-интерферона».. мБио. 5 (2): e00856-14. Дои:10.1128 / mBio.00856-14. ЧВК  3940032. PMID  24570368.
9. С. Тхакур, Чандар; Сюй, Цзань; Ван, Чжэнфу; Новинце, Захарий; Х. Сильверман, Роберт (2005). Методы и протоколы интерферона. Тотова, Нью-Джерси, США: Human Press Inc., стр. 103–114. ISBN  978-1-58829-418-0.
10. Лутра, Прия; Сунь, Дэнъюн; Х. Сильверман, Роберт; Он, Бяо (18 января 2011 г.). «Активация экспрессии IFN-β вирусной мРНК через РНКазу L и MDA5». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки. 108 (5): 2118–2123. Дои:10.1073 / pnas.1012409108. ЧВК  3033319. PMID  21245317.
11. Пихлмайр, Андреас; Шульц, Оливер; Тан, Чун-Пинг; Ревинкель, Ян; Като, Хироки; Такеучи, Осаму; Акира, Шизуо; Да ладно, Майкл; Скьяво, Джампьетро; Рейс и Соуза, Каэтано (октябрь 2009 г.). «Активация MDA5 требует структур РНК более высокого порядка, генерируемых во время вирусной инфекции». Журнал вирусологии. 83 (20): 10761–10769. Дои:10.1128 / JVI.00770-09. ISSN  1098-5514. ЧВК  2753146. PMID  19656871.
12. Пихлмайр, Андреас; Шульц, Оливер; Тан, Чун-Пинг; Ревинкель, Ян; Като, Хироки; Такеучи, Осаму; Акира, Шизуо; Да ладно, Майкл; Скьяво, Джампьетро; Рейс и Соуза, Каэтано (октябрь 2009 г.). «Активация MDA5 требует структур РНК более высокого порядка, созданных во время вирусной инфекции». Журнал вирусологии. 83 (20): 10761–10769. Дои:10.1128 / JVI.00770-09. ЧВК  2753146. PMID  19656871.
13. «Ген Entrez: рибонуклеаза L RNASEL (зависимая от 2 ', 5'-олигоизоаденилатсинтетазы)».
14. Карптен Дж., Нуппонен Н., Исаакс С. и др. (Февраль 2002 г.). «Мутации зародышевой линии в гене рибонуклеазы L в семьях, показывающих сцепление с HPC1». Природа Генетика. 30 (2): 181–4. Дои:10,1038 / ng823. PMID  11799394.
15. Nijs J, De Meirleir K (ноябрь – декабрь 2005 г.). «Нарушения пути 2-5А синтетазы / РНКазы L при синдроме хронической усталости». В естественных условиях. 19 (6): 1013–21. PMID  16277015.
16. Сухадольник Р.Дж. и др. (1997). «Биохимические доказательства новой низкомолекулярной 2-5A-зависимой РНКазы L при синдроме хронической усталости». J Интерферон Цитокин Res. 17 (7): 377–85. Дои:10.1089 / jir.1997.17.377. PMID  9243369.

дальнейшее чтение

• Урисман А., Молинаро Р.Дж., Фишер Н., Пламмер С.Дж., Кейси Дж., Кляйн Е.А., Малати К., Мэджи-Галлуцци С., Таббс Р.Р., Ганем Д., Сильверман Р.Х., ДеРизи Д.Л. «Идентификация нового гаммаретровируса в опухолях простаты у пациентов, гомозиготных по варианту R462Q RNASEL». PLoS Pathog. 2 (3): e25. Дои:10.1371 / journal.ppat.0020025. ЧВК  1434790. PMID  16609730.
• Чакрабарти А., Джа Б.К., Сильверман Р.Х. (январь 2011 г.). «Новое понимание роли РНКазы L в врожденном иммунитете». J. Интерферон цитокин Res. 31 (1): 49–57. Дои:10.1089 / jir.2010.0120. ЧВК  3021357. PMID  21190483.
• Кастелли Дж, Вуд К.А., Юл Р.Дж. (1999). «Система 2-5А при вирусной инфекции и апоптозе». Биомед. Фармаколог. 52 (9): 386–90. Дои:10.1016 / S0753-3322 (99) 80006-7. PMID  9856285.
• Лиман Д.В., Крамер Х. (1999). «Контроль экспрессии гена с помощью антисмысловой 2-5A». Методы. 18 (3): 252–65. Дои:10.1006 / мет.1999.0782. PMID  10454983.
• Сильверман Р.Х. (2003). «Значение РНКазы L в биологии рака простаты». Биохимия. 42 (7): 1805–12. Дои:10.1021 / bi027147i. PMID  12590567.
• Киффер Н., Шмитц М., Шайден Р. и др. (2006). «Участие гена РНКазы L в раке простаты». Bulletin de la Société des Sciences médicales du Grand-Duché de Luxembourg (1): 21–8. PMID  16869093.
• Бисбал С., Сильверман Р.Х. (2007). «Разнообразные функции РНКазы L и их значение в патологии». Биохимия. 89 (6–7): 789–98. Дои:10.1016 / j.biochi.2007.02.006. ЧВК  2706398. PMID  17400356.
• Картер Б.С., Бити Т.Х., Стейнберг Г.Д. и др. (1992). «Менделирующая наследственность семейного рака простаты». Proc. Natl. Акад. Sci. СОЕДИНЕННЫЕ ШТАТЫ АМЕРИКИ. 89 (8): 3367–71. Дои:10.1073 / pnas.89.8.3367. ЧВК  48868. PMID  1565627.
• Донг Б., Сюй Л., Чжоу А. и др. (1994). «Внутренняя молекулярная активность интерферон-индуцированной 2-5A-зависимой РНКазы». J. Biol. Chem. 269 (19): 14153–8. PMID  7514601.
• Бисбал С., Мартинанд С., Силхол М. и др. (1995). «Клонирование и характеристика ингибитора РНКазы L. Новый компонент регулируемого интерфероном пути 2-5A». J. Biol. Chem. 270 (22): 13308–17. Дои:10.1074 / jbc.270.22.13308. PMID  7539425.
• Чжоу А., Хассель Б.А., Сильверман Р.Х. (1993). «Клонирование экспрессии 2-5А-зависимой РНКазы: уникально регулируемый медиатор действия интерферона». Клетка. 72 (5): 753–65. Дои:10.1016 / 0092-8674 (93) 90403-Д. PMID  7680958.
• Хассель Б.А., Чжоу А., Сотомайор С. и др. (1993). «Доминантно-отрицательный мутант 2-5A-зависимой РНКазы подавляет антипролиферативные и противовирусные эффекты интерферона». EMBO J. 12 (8): 3297–304. Дои:10.1002 / j.1460-2075.1993.tb05999.x. ЧВК  413597. PMID  7688298.
• Смит Дж. Р., Фрайе Д., Карптен Дж. Д. и др. (1996). «Главный локус восприимчивости к раку простаты на хромосоме 1, предложенный полногеномным поиском». Наука. 274 (5291): 1371–4. Дои:10.1126 / science.274.5291.1371. PMID  8910276.
• Эгестен А., Дайер К.Д., Баттен Д. и др. (1997). «Рибонуклеазы и защита хозяина: идентификация, локализация и экспрессия генов в прикрепленных моноцитах in vitro». Биохим. Биофиз. Acta. 1358 (3): 255–60. Дои:10.1016 / S0167-4889 (97) 00081-5. PMID  9366257.
• Илес Р.А., Дюрохер Ф., Эдвардс С. и др. (1998). "Анализ сцепления маркеров хромосомы 1q в 136 семьях рака простаты. Кампания по исследованию рака / Британская группа исследователей рака простаты, Великобритания. Соавторы исследования семейного рака простаты". Американский журнал генетики человека. 62 (3): 653–8. Дои:10.1086/301745. ЧВК  1376940. PMID  9497242.
• Донг Б., Сильверман Р.Х. (1999). «Альтернативная функция домена гомологии протеинкиназы в 2 ', 5'-олигоаденилат-зависимой РНКазе L.» Нуклеиновые кислоты Res. 27 (2): 439–45. Дои:10.1093 / nar / 27.2.439. ЧВК  148198. PMID  9862963.
• Карптен Дж. Д., Макаловска И., Роббинс С. М. и др. (2000). «Физическая карта и карта транскрипции с высоким разрешением размером 6 Мб, охватывающая область наследственного рака простаты 1 (HPC1)». Геномика. 64 (1): 1–14. Дои:10.1006 / geno.1999.6051. PMID  10708513.
• Чжоу А., Ни Х, Сильверман Р. Х. (2001). «Анализ и происхождение генов РНКазы L человека и мыши: медиаторы действия интерферона». Мамм. Геном. 11 (11): 989–92. Дои:10.1007 / s003350010194. PMID  11063255.
• Донг Б., Нива М., Уолтер П., Сильверман Р.Х. (2001). «Основа для регулируемого расщепления РНК с помощью функционального анализа РНКазы L и Ire1p». РНК. 7 (3): 361–73. Дои:10.1017 / S1355838201002230. ЧВК  1370093. PMID  11333017.

внешняя ссылка

• рибонуклеаза + L, + человек в Национальной медицинской библиотеке США Рубрики медицинской тематики (MeSH)

Категория: РибонуклеазыКатегория: Рак простаты