Ribonükleaz P

Ribonükleaz P Bu görüntünün açıklaması, aşağıda da yorumlanmıştır Bir yapısı
Bacillus stearothermophilus RNaz P ( PDB  2A64 )
onun ile tRNA alt-tabaka (yeşil) Anahtar veri
EC No. EC 3.1.26.5
CAS numarası 71427-00-4
Enzim aktivitesi
IUBMB IUBMB girişi
IntEnz IntEnz görünümü
BRENDA BRENDA girişi
KEGG KEGG girişi
MetaCyc Metabolik yol
PRIAM Profil
PDB Yapılar
GİT AmiGO / EGO

Ribonükleaz P veya RNaz P bir bir endoribonükleaz , fonksiyonu olgunlaşması tüm canlı hücrelerde bulunan ve transfer RNA (tRNA). Ribonükleaz P, 5 'uzantısını (5' lider) ve 5 '' de olgunlaşan tRNA'yı (olgun tRNA'ların 5'inde monofosfat) serbest bırakarak 5 'tarafındaki tRNA'ların öncüllerini ayırır.

Türe bağlı olarak, RNase P aktivitesi bir protein (o zaman bir enzimdir ) veya bir ribonükleoprotein (o zaman bir ribozimdir ) tarafından üretilebilir .

Bakteriler

İçinde bakteri , RNaz P aktivitesi, bir ribonükleoprotein tarafından üretilir. Bu enzim, bir katalitik RNA, bir ribozim (M1 RNA) ve bir protein alt biriminden (C5 proteini) oluşur. Öyleydi Sidney Altman ona kazandı Bu enzimin, bir ribozim karakterini karakterize kimya dalında Nobel Ödülü 1989 yılında.

Archaea

Gelen arkeler , RNaz P aktivitesi katalitik RNA ve 4-5 protein alt ünitesinden oluşan bir ribonükleoprotein tarafından üretilir. Bazı Archee türleri, RNase P aktivitesi oluşturmak için katalitik kısmına indirgenmiş bir mini ribozim kullanır. Canlı dünyada RNase P kullanımının dikkate değer bir istisnası , tRNA'ları 5 'de olgun formda doğrudan transkribe edilen archea Nanoarchaeum equitans'tır .

Gelen ökaryotlar , RNaz P aktivitesi ribonükleoproteinlerin veya proteinler yoluyla üretilir.

Maya

Olarak maya ( Saccharomyces cerevisiae ), bir katalitik RNA (RPR1) ve 9-10, protein alt-birimleri (Pop1p, Pop3p, Pop4p, Pop5p, Pop6p, Pop7p ve Pop8p, Rpp1p ve Rpr2p) oluşan bir ribonükleoprotein bir süre çekirdeğinde bulunan bakteriyel tip ribonükleoprotein, mitokondriyadaki aktiviteden sorumludur , RNA'yı (Rpm1r) kodlayan gen mitokondriyal genomda (rnpB / Rpm1) mevcuttur ve protein alt birimi nükleer genomda kodlanır ve organele (Rpm2p) aktarılır. Bununla birlikte, çoğu mantar için, mitokondriyal genom üzerinde bir bakteriyel RNaz P'nin katalitik RNA'sını kodlayan hiçbir gen mevcut değildir ve bu organelde aktiviteyi gerçekleştiren RNaz P tipi bilinmemektedir.

Amip

Amip Dictyostelium discoideum'da , bir katalitik RNA ve en az 7 protein alt biriminden (Pop1, DRpp30, DRpp40, DRpp29, DRpp25, DRpp20, DRpp14) oluşan bir ribonükleoprotein, çekirdekteki RNase P aktivitesinden sorumludur. Mitokondriyal aktiviteden sorumlu olan RNase P tipi bilinmemektedir. Bu amipin genomu 18 tRNA içerir, ancak bir bakteriyel RNase P'nin katalitik RNA'sını kodlayan bir gen içermez.

Hayvanlar

Hayvanlarda ( metazoa , örneğin homo sapiens ), katalitik bir RNA'dan (H1 olarak adlandırılır) ve yaklaşık on protein alt biriminden (hPop1, hPop5, Rpp40, Rpp38, Rpp30, Rpp29, Rpp25, Rpp21, Rpp20 ve Rpp14) oluşan bir ribonükleoprotein sorumludur. Çekirdekte RNase P aktivitesi. Hayvan mitokondrilerinde, bir protein kompleksi (MRPP1, MRRP2, MRPP3 = PRORP), RNaz P aktivitesinden sorumludur.Bu proteinlerin tümü nükleer genomda kodlanır ve bir transit peptit kullanılarak mitokondriye aktarılır. PRORP proteini bir metalonükleaz alanı içerir ve bu alt birim şüphesiz katalitik aktiviteden sorumludur.

Bitkiler

Karasal bitkilerde ( Embryophytes , örneğin Arabidopsis thaliana ), RNase P aktivitesi üç farklı bölümde mevcuttur: çekirdek, mitokondri ve plastidler. PRORP-tipi RNase P, bu bölmelerin her birinde lokalize edildi. AtPRORP1, mitokondri ve plastidlerde lokalize olurken, AtPRORP2 ve AtPRORP3 çekirdekte lokalizedir. Bu enzimler nükleer genomda (bitkilerde genel olarak 3 gen) kodlanır ve transit peptidler veya bir nükleer lokalizasyon sinyali aracılığıyla gen ekspresyonunun gerçekleştiği farklı bölmelere aktarılır . Bitki PRORP'leri, hayvan PRORP'larından (PRORP dahil 3 proteinden oluşan kompleks) farklı olarak in vitro olarak tek başına işlev görebilir . PRORP1, PRORP2 ve PRORP3, planta'da RNase P aktivitesine sahiptir ve bitkilerde tRNA işlemesinden sorumlu tek enzim gibi görünmektedir. Bu nedenle daha yüksek bitkiler atasal enzim olan ribonükleoproteinden yoksundur ve RNaz P işlevi yalnızca PRORP proteinleri tarafından gerçekleştirilebilir.

Referanslar

  1. (inç) Alexei V. Kazantsev, Angelika A. Krivenko, Daniel J. Harrington, Stephen R. Holbrook ve Paul D. Adams , "  Bakteriyel ribonükleaz P RNA'nın kristal yapısı  " , Birleşik Devletler Ulusal Bilimler Akademisi Bildirileri of America , cilt.  102, n o  38, 20 Eylül 2005, s.  13392-13397 ( PMID  16157868 , PMCID  1224664 , DOI  10.1073 / pnas.0506662102 , çevrimiçi okuyun )
  2. (in) Robertson HD S. Altman, JD Smith, "  Bir Spesifik Escherichia coli Ribonuclease qui Cleaves'in Saflaştırılması ve Özellikleri Tirozin Transfer Ribonükleik Asit Prekürsörüne sahiptir.  » , J. Biol. Chem. , cilt.  247,1972, s.  5243-5251 ( PMID  4560501 )
  3. (in) Warrior Takada C., K. Gardiner, T. Marsh, N. Pace, S. Altman, "  Ribonükleaz P'nin RNA kısmı, enzimin katalitik alt birimidir.  " , Cell , cilt.  35,1983, s.  849-857 ( PMID  6197186 )
  4. (in) Kouzuma Y., Bay Mizoguchi, H. Takagi, H. Fukuhara, Bay Tsukamoto, T. Numata, M. Kimura, "  Archaeal RNA ve protein bileşenleri fırınından ribonükleaz P'nin rekonstrüksiyonu.  " , Biyokimyasal ve Biyofiziksel Araştırma İletişimi , cilt.  306,2003, s.  666-673 ( PMID  12810070 )
  5. (inç) Lai LB PP Chan, Cozen AE, DL Bernick, Brown JW, V. Gopalan, Lowe TM, "  Pyrobaculum'da minimal bir RNase P formunun keşfi.  " , Proc Natl Acad Sci USA , cilt.  107,2010, s.  22493-8 ( PMID  21135215 )
  6. (inç) Randau L., I. Schroeder, D. Söll, "  RNase P'siz Yaşam  " , Nature , cilt.  453,2008, s.  120-123 ( PMID  18451863 )
  7. (inç) Lee JY, Rohlman EC Molony LA, Engelke CD, "  Saccharomyces cerevisiae nükleer RNase P'nin RNA bileşenini kodlayan temel bir gen olan RPR1'in karakterizasyonu  " , Mol. Hücre. Biol. , cilt.  11,1991, s.  721-30 ( PMID  1990278 )
  8. (in) Chamberlain JR, Lee Y., Lane WS, Engelke CD, "  Nükleer RNase P holoenzim kompleksi alt biriminin saflaştırılması ve karakterizasyonu RNase MRP ile kapsamlı örtüşmeyi ortaya koymaktadır.  " , Genes Dev. , cilt.  12,1998, s.  1678-90 ( PMID  9620854 )
  9. (in) Morales MJ, CA Wise, J. Hollingsworth, NC Martin, "  Maya mitokondriyal RNaz P'nin karakterizasyonu: sağlam bir RNA alt birimi in vitro aktivite için gerekli değildir.  ” , Nucleic Acids Res. , cilt.  17,1989, s.  6865-81 ( PMID  2476723 )
  10. (in) Dang YL, NC Martin, "  mitokondriyal RNaz P Maya Geni dizisi ve gösterim RPM2 icts Bu ürün, enzimin bir protein alt birimidir.  » , J. Biol. Chem. , cilt.  268,1993, s.  19791-6 ( PMID  8366116 )
  11. (inç) Mark SM JK Harris, Kelley ST, JW Brown, Dawson SC, EC Roberts, NR Pace, "  Yeni ökaryal RNaz P RNA'daki çeşitliliğin yapısal etkileri.  » , RNA , cilt.  11,2005, s.  739-51 ( PMID  15811915 )
  12. (en) Vourekas A., D. Kalavrizioti, Zarkadis IK, Spyroulias GA, Stathopoulos C., Drainas D., "  Bir 40.7 kDa RPP30 / RPP1 homologu, Dictyostelium diskideum RNase P holoenzyme'nin bir protein alt birimidir.  » , Biyokimya , cilt.  89,2007, s.  301-10 ( PMID  17207566 )
  13. (in) Ogawa S., R. Yoshino, Angata K., M. Iwamoto, Mr. Pi, Kuroe K., K. Matsuo, T. Morio, Urushihara H. Yanagisawa, K., Y. Tanaka, "  The Dictyosteliumdiscoideum'un mitokondriyal DNA'sı: tam dizi, gen içeriği ve genom organizasyonu.  » , Mol. Gen. Süpürge. , cilt.  263,2000, s.  514-9 ( PMID  10821186 )
  14. (in) Bartkiewicz M., H. Gold, S. Altman, "  HeLa hücrelerinden RNase P aktivitesi ile kopyalanan bir RNA molekülünün tanımlanması ve karakterizasyonu.  " , Genes Dev. , cilt.  3,1989, s.  488-99 ( PMID  2470644 )
  15. (inç) Jarrous N., "  İnsan ribonükleaz P: alt birimler, işlev ve nükleer lokalizasyon.  » , RNA , cilt.  8,2002, s.  1-7 ( PMID  11871657 )
  16. (in) Holzmann J. Frank P. Löffler E. Bennett KL C. Gerner, Rossmanith W., "  RNA'sız RNase P: insan mitokondriyal tRNA işleme enziminin tanımlanması ve fonksiyonel yeniden oluşturulması.  " , Cell , cilt.  135,2008, s.  462-74 ( PMID  18984158 )
  17. (in) Gobert A., B. Gutmann, A. Taschner, Gössringer M., J. Holzmann, RK Hartmann, Rossmanith W. Giegé P., "  Tek bir protein Arabidopsis organelları HAS RNase Paktivitesi.  » , Nat. Struct. Mol. Biol. , cilt.  17,2010, s.  740-4 ( PMID  20473316 )
  18. (in) Gutmann B., A. Gobert, Giegé P., "  PRORP taşıyıcı proteinler Arabidopsis'te hem organellerde hem de çekirdekte RNaz P aktivitesi.  " , Genes Dev. ,2012( PMID  22549728 )

Ayrıca görün