Аденозиндезамінази РНК: відмінності між версіями
| [перевірена версія] | [перевірена версія] |
мНемає опису редагування |
|||
| Рядок 107: | Рядок 107: | ||
Найбільшу кількість генів ADAR станом на 2018 рік мають [[реброплави]], у геномі яких наявні 4 ізоформи аденозиндезаміназ. Ці ферменти є найбільш активними під час ембріогенезу. ADAR1 експресується на найвищому рівні під час раннього [[дроблення (біологія)|дроблення]], тоді як ADAR2 і ADAR3 працюють під час формування війчастих гребінців.<ref name="MorozKocot2014">{{cite journal|last1=Moroz|first1=Leonid L.|last2=Kocot|first2=Kevin M.|last3=Citarella|first3=Mathew R.|last4=Dosung|first4=Sohn|last5=Norekian|first5=Tigran P.|last6=Povolotskaya|first6=Inna S.|last7=Grigorenko|first7=Anastasia P.|last8=Dailey|first8=Christopher|last9=Berezikov|first9=Eugene|last10=Buckley|first10=Katherine M.|last11=Ptitsyn|first11=Andrey|last12=Reshetov|first12=Denis|last13=Mukherjee|first13=Krishanu|last14=Moroz|first14=Tatiana P.|last15=Bobkova|first15=Yelena|last16=Yu|first16=Fahong|last17=Kapitonov|first17=Vladimir V.|last18=Jurka|first18=Jerzy|last19=Bobkov|first19=Yuri V.|last20=Swore|first20=Joshua J.|last21=Girardo|first21=David O.|last22=Fodor|first22=Alexander|last23=Gusev|first23=Fedor|last24=Sanford|first24=Rachel|last25=Bruders|first25=Rebecca|last26=Kittler|first26=Ellen|last27=Mills|first27=Claudia E.|last28=Rast|first28=Jonathan P.|last29=Derelle|first29=Romain|last30=Solovyev|first30=Victor V.|last31=Kondrashov|first31=Fyodor A.|last32=Swalla|first32=Billie J.|last33=Sweedler|first33=Jonathan V.|last34=Rogaev|first34=Evgeny I.|last35=Halanych|first35=Kenneth M.|last36=Kohn|first36=Andrea B.|title=The ctenophore genome and the evolutionary origins of neural systems|journal=Nature|volume=510|issue=7503|year=2014|pages=109–114|issn=0028-0836|doi=10.1038/nature13400}}</ref> |
Найбільшу кількість генів ADAR станом на 2018 рік мають [[реброплави]], у геномі яких наявні 4 ізоформи аденозиндезаміназ. Ці ферменти є найбільш активними під час ембріогенезу. ADAR1 експресується на найвищому рівні під час раннього [[дроблення (біологія)|дроблення]], тоді як ADAR2 і ADAR3 працюють під час формування війчастих гребінців.<ref name="MorozKocot2014">{{cite journal|last1=Moroz|first1=Leonid L.|last2=Kocot|first2=Kevin M.|last3=Citarella|first3=Mathew R.|last4=Dosung|first4=Sohn|last5=Norekian|first5=Tigran P.|last6=Povolotskaya|first6=Inna S.|last7=Grigorenko|first7=Anastasia P.|last8=Dailey|first8=Christopher|last9=Berezikov|first9=Eugene|last10=Buckley|first10=Katherine M.|last11=Ptitsyn|first11=Andrey|last12=Reshetov|first12=Denis|last13=Mukherjee|first13=Krishanu|last14=Moroz|first14=Tatiana P.|last15=Bobkova|first15=Yelena|last16=Yu|first16=Fahong|last17=Kapitonov|first17=Vladimir V.|last18=Jurka|first18=Jerzy|last19=Bobkov|first19=Yuri V.|last20=Swore|first20=Joshua J.|last21=Girardo|first21=David O.|last22=Fodor|first22=Alexander|last23=Gusev|first23=Fedor|last24=Sanford|first24=Rachel|last25=Bruders|first25=Rebecca|last26=Kittler|first26=Ellen|last27=Mills|first27=Claudia E.|last28=Rast|first28=Jonathan P.|last29=Derelle|first29=Romain|last30=Solovyev|first30=Victor V.|last31=Kondrashov|first31=Fyodor A.|last32=Swalla|first32=Billie J.|last33=Sweedler|first33=Jonathan V.|last34=Rogaev|first34=Evgeny I.|last35=Halanych|first35=Kenneth M.|last36=Kohn|first36=Andrea B.|title=The ctenophore genome and the evolutionary origins of neural systems|journal=Nature|volume=510|issue=7503|year=2014|pages=109–114|issn=0028-0836|doi=10.1038/nature13400}}</ref> |
||
Очисний добір у більшості видів тварин прибирає ідеально комплементарні дволанцюгові РНК, а ті, що залишаються, чи нові підлягають потужному редагуванню за допомогою ADAR1<ref name="BarakPorath2020">{{cite journal|last1=Barak|first1=Michal|last2=Porath|first2=Hagit T.|last3=Finkelstein|first3=Gilad|last4=Knisbacher|first4=Binyamin A.|last5=Buchumenski|first5=Ilana|last6=Roth|first6=Shalom Hillel|last7=Levanon|first7=Erez Y.|last8=Eisenberg|first8=Eli|title=Purifying selection of long dsRNA is the first line of defense against false activation of innate immunity|journal=Genome Biology|volume=21|issue=1|year=2020|issn=1474-760X|doi=10.1186/s13059-020-1937-3}}{{ref-en}}</ref>. |
|||
== Захворювання == |
== Захворювання == |
||
Версія за 19:33, 4 липня 2020
| Аденозин-дезаміназа РНК 1 | |
|---|---|
 ADAR1 людини | |
| Ідентифікатори | |
| Символ | ADAR |
| Інші символи | ADAR1; AGS6; DRADA; DSH; DSRAD; G1P1; IFI-4; IFI4; K88DSRBP; P136 |
| Entrez | |
| OMIM | |
| RefSeq | |
| UniProt | |
| Інша інформація | |
| Шифр КФ | |
| Локус | Хр. 1 |
| Аденозин-дезаміназа РНК 2 | |
|---|---|
 ADARB1 людини | |
| Ідентифікатори | |
| Символ | ADARB1 |
| Інші символи | RED2; ADAR3 |
| Entrez | |
| OMIM | |
| RefSeq | |
| UniProt | |
| Інша інформація | |
| Шифр КФ | |
| Локус | Хр. 21 |
| Аденозин-дезаміназа РНК 3 | |
|---|---|
| Ідентифікатори | |
| Символ | ADARB2 |
| Entrez | |
| OMIM | |
| RefSeq | |
| Інша інформація | |
| Локус | Хр. 10 |
Аденозин-дезамінази РНК, ADAR — родина білків-ферментів дезаміназ, які відщеплюють аміногрупу від азотистої основи аденіну, яка знаходиться у полінуклеотидному ланцюгу РНК. Аденозин-дезамінази розпізнають дволанцюгову ділянку РНК і є основними ферментами, які забезпечують процес редагування РНК у хребетних, зокрема у ссавців і людини.
За амінокислотною послідовністю й рентгенограмами білкових кристалів вони принципово відрізняються від інших аденозиндезаміназ (ADA), що відщеплюють аміногрупу від аденозинмонофосфату (АМФ). Деяку гомологію спостерігають між генами ADAR та цитозиндезаміназ, що може свідчити про їх походження від спільного гену-предка[1]. Утворений внаслідок дезамінування нуклеотид інозин розпізнається системами трансляції, РНК-інтерференції, зворотної транскрипції та іншими молекулярними машинами, побудованими на принципі комплементарності, як гуанозин.
До родини аденозин-дезаміназ у ссавців належать 3 гени: ADAR1, ADAR2, ADAR3. Білок ADAR3 присутній лише в головному мозку, тоді як ADAR1 і ADAR2 наявні в усіх тканинах, хоча більше їх також у ЦНС.
Структура
На N-кінці білка ADAR1 знаходяться 2 РНК-зв'язувальних домени, а також 2 Z-ДНК-зв'язувальні сайти. C-кінець містить каталітичний дезаміназний домен, який у ADARB2 є неактивним.[2]
Аденозин-дезамінази діють у формі димерів. Кожен із білків ADAR має у своєму складі РНК-зв'язуючий домен, який містить іон цинку. Також в активному центрі ферменту є молекула інозитол-гексафосфату (IP6).
Функції
Редагування РНК
Аденозин-дезамінази взаємодіють із первинними транскриптами, найчастіше — до сплайсингу РНК. Мішенню є дволанцюгова РНК, зазвичай — спарені нуклеотиди у шпильках. Невідомо, чи існують послідовності, що є сприятливими до редагування, але є відомості щодо специфічної третинної й четвертинної укладки молекули РНК, яку використовують аденозин-дезамінази. Редагування відбувається в пре-мРНК, первинних транскриптах мікроРНК, у транскриптах повторів (наприклад, Alu-елементів). Редагування призводить до замін амінокислот у білку, що синтезується з мРНК, до створення або ліквідації сайтів для сплайсингу чи до зміни активності мікроРНК.
Вкорочений сплайс-варіант ферменту ADAR1 і білок ADAR2 містяться в ядрі та експресуються постійно. Білок ADAR1 із повною послідовністю (p150, масою 150 кілодальтон) рухається з ядра до цитоплазми й назад. Для білку ADAR3 людини не доведено дезаміназної активності[3].
Редагування А на І може відбуватися для всіх транскриптів (Q/R сайт глутаматних рецепторів — понад 99,9% транскриптів редагуються) або лише для частини з них, тоді як інші транскрипти залишаються нередагованими. Регуляція редагування здійснюється багатьма факторами: інтерфероном, транскрипційними кофакторами, збиранням субодиниць білка в димери тощо. ADAR2 саморегулюється через негативний зворотний зв'язок: надлишок білка починає редагувати пре-мРНК самого ADAR2, викликаючи появу додаткового сайту сплайсингу й утворення вкороченого нефункціонального ферменту.
Досліди з нокауту генів аденозин-дезаміназ довели, що вони є життєво важливими для ссавців. Миші з вимкненим ADAR1 гинули ще в ембріональний період розвитку через масову втрату нейронів апоптозом і порушення системи кровотворення. Миші, позбавлені ADAR2, помирали одразу після народження через епілептичну активність мозку. Проте заміна лише одного нуклеотиду А на Г у сайті гену GluR2, що кодує глутамін, надавала змогу нокаутним мишам жити без таких порушень[3].
Походження та еволюція
Білки ADAR мають високий ступінь гомології з аденозин-дезаміназами тРНК (ADAT), а ті, у свою чергу, близькі до іншої родини ферментів — цитидиндезаміназ. При цьому не спостерігається жодної подібності у ADAR і аденозиндезаміназ пуринового обміну.
Гени ADAR наявні у більшості багатоклітинних тварин, хоча окремі групи втратили один чи обидва гени. Зокрема дрозофіли та інші комахи мають лише гомолог ADAR2.
Найбільшу кількість генів ADAR станом на 2018 рік мають реброплави, у геномі яких наявні 4 ізоформи аденозиндезаміназ. Ці ферменти є найбільш активними під час ембріогенезу. ADAR1 експресується на найвищому рівні під час раннього дроблення, тоді як ADAR2 і ADAR3 працюють під час формування війчастих гребінців.[4]
Очисний добір у більшості видів тварин прибирає ідеально комплементарні дволанцюгові РНК, а ті, що залишаються, чи нові підлягають потужному редагуванню за допомогою ADAR1[5].
Захворювання
Мутації гену ADAR призводять до виникнення рідкісного аутосомно-домінантного спадкового захворювання — симетричного спадкового дисхроматозу[en], поширеного переважно серед японців, але відомого з європейської, індійської та карибської популяції.[3]
Примітки
- ↑ Willemijn M. Gommans, Dylan E. Dupuis, Jill E. McCane, Nicholas E. Tatalias, Stefan Maas (2008), Diversifying Exon Code through A-to-I RNA Editing, у Smith, H. (ред.), DNA RNA Editing, Wiley & Sons, Inc, с. 3—30
- ↑ Savva, Yiannis A; Rieder, Leila E; Reenan, Robert A (2012). The ADAR protein family. Genome Biology. 13 (12): 252. doi:10.1186/gb-2012-13-12-252. ISSN 1465-6906.
{{cite journal}}: Обслуговування CS1: Сторінки із непозначеним DOI з безкоштовним доступом (посилання) - ↑ а б в Farajollahi, Sanaz and Maas, Stefan (2010). Molecular diversity through RNA editing: a balancing act. Trends in Genetics. Elsevier. 26 (5): 221—230.
- ↑ Moroz, Leonid L.; Kocot, Kevin M.; Citarella, Mathew R.; Dosung, Sohn; Norekian, Tigran P.; Povolotskaya, Inna S.; Grigorenko, Anastasia P.; Dailey, Christopher; Berezikov, Eugene; Buckley, Katherine M.; Ptitsyn, Andrey; Reshetov, Denis; Mukherjee, Krishanu; Moroz, Tatiana P.; Bobkova, Yelena; Yu, Fahong; Kapitonov, Vladimir V.; Jurka, Jerzy; Bobkov, Yuri V.; Swore, Joshua J.; Girardo, David O.; Fodor, Alexander; Gusev, Fedor; Sanford, Rachel; Bruders, Rebecca; Kittler, Ellen; Mills, Claudia E.; Rast, Jonathan P.; Derelle, Romain; Solovyev, Victor V.; Kondrashov, Fyodor A.; Swalla, Billie J.; Sweedler, Jonathan V.; Rogaev, Evgeny I.; Halanych, Kenneth M.; Kohn, Andrea B. (2014). The ctenophore genome and the evolutionary origins of neural systems. Nature. 510 (7503): 109—114. doi:10.1038/nature13400. ISSN 0028-0836.
- ↑ Barak, Michal; Porath, Hagit T.; Finkelstein, Gilad; Knisbacher, Binyamin A.; Buchumenski, Ilana; Roth, Shalom Hillel; Levanon, Erez Y.; Eisenberg, Eli (2020). Purifying selection of long dsRNA is the first line of defense against false activation of innate immunity. Genome Biology. 21 (1). doi:10.1186/s13059-020-1937-3. ISSN 1474-760X.
{{cite journal}}: Обслуговування CS1: Сторінки із непозначеним DOI з безкоштовним доступом (посилання)(англ.)
Джерела
- Farajollahi, Sanaz and Maas, Stefan (2010). Molecular diversity through RNA editing: a balancing act. Trends in Genetics. Elsevier. 26 (5): 221—230.
|
Це незавершена стаття про білки. Ви можете допомогти проєкту, виправивши або дописавши її. |