Тетралуп - Tetraloop

Структура тетрапетли GNRA из самосварки группы I интрон.[1]

Тетраупс являются разновидностью четырехосновных петля для шпильки мотивы в Вторичная структура РНК эта шапка много двойные спирали.[2] Есть много вариантов тетрапетли. Среди опубликованных - ANYA,[3][4]CUYG,[5] GNRA,[6]UNAC[7]и UNCG.[8]

Три типа тетрапетлей распространены в рибосомная РНК: GNRA, UNCG и CUUG, в которых N может быть либо урацил, аденин, цитозин, или же гуанин, а R - либо гуанин, либо аденин. Эти три последовательности образуют стабильные и консервативные тетрапетли, которые играют важную роль в структурной стабильности и биологической функции 16S рРНК.[9]

  • GNRA
    • Тетрапетля GNRA имеет гуанин -аденин пара оснований, где гуанин находится на расстоянии 5 футов от спирали, а аденин находится на расстоянии 3 футов от спирали. Тетрапетля с последовательностью UMAC имеет, по существу, такую ​​же складку основы, что и тетрапетля GNRA,[7] но менее вероятно, что они будут взаимодействовать с рецептором тетра петли. Поэтому они могут быть лучшим выбором для закрытия стеблей при разработке искусственных РНК.
    • Наличие тетрапетли GNRA обеспечивает исключительную стабильность структуры РНК. GNRA встречается на 50% чаще, чем другие тетрануклеотиды из-за их способности выдерживать температуры на 4 ° C выше, чем шпильки других РНК. Это позволяет им действовать как сайты зарождения для правильного сворачивания РНК. Редкие водородные связи между первым гуанином и четвертым нуклеотидом аденина, обширная укладка нуклеотидных оснований и водородные связи между 2 'ОН рибозного сахара и азотистыми основаниями делают тетрапетлю термодинамически стабильной.[10]
  • UNCG
    • В UNCG выгодно термодинамически и конструктивно за счет водородная связь, ван дер Ваальс взаимодействия, кулоновские взаимодействия и взаимодействия между РНК и растворителем. Тетрапетли UNCG более стабильны, чем петли ДНК с такой же последовательностью. Тетрапетля UUCG - самая стабильная тетрапетля.[11] Тетрапетли UUCG и GNRA составляют 70% всех тетрапетлей в 16S-рРНК.[2]
  • CUUG
    • Тетрапетля CUUG имеет самую высокую вероятность конформационных изменений из-за своей структурной гибкости. Из трех упомянутых тетрапетлей этот тетрапетля является наиболее гибким, так как второй урацил относительно неограничен.[12] Он также очень термодинамически стабилен.[9]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Кейт, Дж. Х., Гудинг, А. Р., Поделл, Э., Чжоу, К., Голден, Б. Л., Кундрот, К. Э., Чех, Т. Р., Дудна, Дж. А. (1996). «Кристаллическая структура домена рибозима группы I: принципы упаковки РНК». Наука. 273 (5282): 1676–1685. Дои:10.1126 / science.273.5282.1678. PMID  8781224.CS1 maint: несколько имен: список авторов (связь)
  2. ^ а б Вёзе, С.Р., Винкерс, С., Гутелл, Р.Р. (1990). «Архитектура рибосомальной РНК: ограничения на последовательность» тетра-петель."". Proc. Natl. Акад. Sci. Соединенные Штаты Америки. 87 (21): 8467–71. Дои:10.1073 / pnas.87.21.8467. ЧВК  54977. PMID  2236056.CS1 maint: несколько имен: список авторов (связь)
  3. ^ Zirbel, CL; Спонер, JE; Спонер, Дж; Stombaugh, J; Леонтис, Н.Б. (август 2009 г.). «Классификация и энергетика основно-фосфатных взаимодействий в РНК». Исследования нуклеиновых кислот. 37 (15): 4898–918. Дои:10.1093 / нар / gkp468. ЧВК  2731888. PMID  19528080.
  4. ^ Klosterman, PS; Хендрикс, Дания; Тамура, М; Холбрук, SR; Бреннер, С.Е. (2004). «Трехмерные мотивы из SCOR, структурная классификация базы данных РНК: экструдированные нити, тройки оснований, тетрапетли и развороты». Исследования нуклеиновых кислот. 32 (8): 2342–52. Дои:10.1093 / нар / гх537. ЧВК  419439. PMID  15121895.
  5. ^ Джакер, FM; Парди, А (7 ноября 1995 г.). «Структура раствора шпильки CUUG: новый мотив тетрапетли РНК». Биохимия. 34 (44): 14416–27. Дои:10.1021 / bi00044a019. PMID  7578046.
  6. ^ Jaeger, L; Michel, F; Вестхоф, Э (11 марта 1994 г.). «Участие тетрапетли GNRA в третичных взаимодействиях РНК дальнего действия». Журнал молекулярной биологии. 236 (5): 1271–6. Дои:10.1016/0022-2836(94)90055-8. PMID  7510342.
  7. ^ а б Чжао, Q; Хуанг, ХК; Нагасвами, U; Ся, Y; Гао, Х; Fox, GE (август 2012 г.). «Тетрапетли UNAC: насколько они имитируют тетрапетли GNRA?». Биополимеры. 97 (8): 617–28. Дои:10.1002 / bip.22049. PMID  22605553.
  8. ^ Молинаро, М; Тиноко I младший (11 августа 1995 г.). «Использование сверхстабильных тетрапетлевых шпилек UNCG для складывания структур РНК: термодинамические и спектроскопические применения». Исследования нуклеиновых кислот. 23 (15): 3056–63. Дои:10.1093 / nar / 23.15.3056. ЧВК  307149. PMID  7544890.
  9. ^ а б Баумрук, Владимир; Гуйетт, Кэтрин; Huynh-Dinh, Tam; Сунь, Цзянь-Шэн; Гоми, Махмуд (01.10.2001). «Сравнение тетрапетлей CUUG и UUCG: термодинамическая стабильность и структурные особенности, проанализированные методами УФ-абсорбционной и колебательной спектроскопии». Исследования нуклеиновых кислот. 29 (19): 4089–4096. Дои:10.1093 / nar / 29.19.4089. ISSN  0305-1048. ЧВК  60239. PMID  11574692.
  10. ^ Heus, Hans A .; Парди, Артур (1991-01-01). «Структурные особенности, которые приводят к необычной стабильности шпилек РНК, содержащих петли GNRA». Наука. 253 (5016): 191–194. Дои:10.1126 / science.1712983. JSTOR  2878700.
  11. ^ Antao, V.P .; Lai, S. Y .; Тиноко, И. (1991-11-11). «Термодинамическое исследование необычайно стабильных шпилек РНК и ДНК». Исследования нуклеиновых кислот. 19 (21): 5901–5905. Дои:10.1093 / nar / 19.21.5901. ISSN  0305-1048. ЧВК  329045. PMID  1719483.
  12. ^ Холл, Кэтлин Б. (15 октября 2013 г.). «РНК выполняет складной танец: поворот, поворот, стек». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки. 110 (42): 16706–7. Дои:10.1073 / pnas.1316029110. JSTOR  23750643. ЧВК  3801021. PMID  24072647.