23S рибосомальная РНК

23S и 5S рибосомальные РНК
23S и 5S рибосомальные РНК
	23S и 5S рРНК, указывающие номера нуклеотидов, номера спиралей и домены
Идентификаторы
Другие данные
Тип РНК	Ген ; рРНК
Домены	Бактерии
ТАК	SO:0001263
Структуры PDB	ПДБе

Компонент большой субъединицы прокариотической рибосомы.

РНК-семейство

23S рРНК представляет собой компонент большой субъединицы ( 50S ) бактериальной/архейной рибосомы длиной 2904 нуклеотида и составляет пептидилтрансферазный центр (PTC). ^[2]23S рРНК делится на шесть вторичных структурных доменов, называемых I-VI, при этом соответствующая 5S рРНК считается доменом VII. [^3] Рибосомальная пептидилтрансферазная активность находится в домене V этой рРНК, который также является наиболее распространенным сайтом связывания для антибиотиков, которые ингибируют трансляцию, что делает его мишенью для рибосомной инженерии. ^[2] Хорошо известный представитель этого класса антибиотиков, хлорамфеникол , действует путем ингибирования образования пептидных связей, при этом недавние трехмерные структурные исследования показали два различных сайта связывания в зависимости от вида рибосомы. Многочисленные мутации в доменах 23S рРНК с активностью пептидилтрансферазы привели к устойчивости к антибиотикам . ^[4] Гены 23S рРНК обычно имеют более высокие вариации последовательностей, включая вставки и/или делеции, по сравнению с другими рРНК. ^[5]

Эукариотическим гомологом 23S LSU рРНК является 28S рибосомальная РНК с областью, заполненной 5.8S рибосомальной РНК . ^[6]

Функции 23S рРНК

В целом, рРНК имеет существенную функцию пептидилтрансферазы. Стимулирующее ядро рибосомы играет роль в конфигурации пептидной связи. Как пептидил-тРНК, так и аминоацил-тРНК важны для синтеза белка и реакции транспептидации.

Основные основы

Однако позиции 23S рРНК (G2252, A2451, U2506 и U2585) играют важную роль в связывании тРНК в сайте P большой рибосомальной субъединицы. ^[7] Эти модификационные нуклеотиды в сайте P могут ингибировать связывание пептидил-тРНК. Модификация U2555 также может препятствовать переносу пептидил-тРНК в пуромицин. Более того, химическая модификация половины этих позиций G2251, G2253, A2439 и U2584 не может предотвратить связывание тРНК. Пептидил-тРНК субъединиц 50S, которая связывается с сайтом P, сохраняет восемь позиций 23S рРНК от химической модификации. ^[7] С другой стороны, мутация в 23S рРНК также может оказывать влияние на рост клеток. Мутации A1912G, A1919G и Ψ1917C имеют мощные фенотипы роста и препятствуют трансляции, в то время как мутация A1916G имеет простой фенотип роста и приводит к дефекту в субъединицах 50S. ^[8]

23S рРНК спираль 26a

Рибосомальная РНК 23S состоит из шести доменов, образующих сложную сеть молекулярных взаимодействий. Центральная одноцепочечная область соединяет все домены посредством спаривания оснований двух половин, образуя спираль 26a. Некоторые считают спираль 26a доменом 0 из-за ее действия в качестве центрального ядра и компактной единицы сворачивания. Сравнение последовательностей рибосомальной РНК 23S и 28S у разных видов демонстрирует сохранение спирали 26a. Спирали продолжают обеспечивать поддержку в качестве основы архитектуры домена. ^[9]

Пластид

Хлоропластные рибосомы из «высших» растений имеют дополнительную 4,5S рРНК, созданную фрагментацией 23S. Она расположена с 3'-стороны 23S в опероне рРНК и соответствует 3'-концу нефрагментированной 23S рРНК. ^[10]

Смотрите также

Ссылки

^ Mueller F, Sommer I, Baranov P, Matadeen R, Stoldt M, Wöhnert J, Görlach M, van Heel M, Brimacombe R (2000). «Трехмерное расположение 23 S и 5 S рРНК в 50 S рибосомальной субъединице Escherichia coli на основе криоэлектронной микроскопической реконструкции с разрешением 7,5 Å». J Mol Biol . 298 (1): 35–59 . doi :10.1006/jmbi.2000.3635. PMID 10756104.
^ ab Walker, Allison S.; Russ, William P.; Ranganathan, Rama; Schepartz, Alanna (2020-08-18). «Секторы РНК и аллостерическая функция внутри рибосомы». Труды Национальной академии наук . 117 (33): 19879– 19887. Bibcode : 2020PNAS..11719879W. doi : 10.1073/pnas.1909634117 . ISSN 0027-8424. PMC 7443888. PMID 32747536 .
^ Зергес, Уильям; Хаузер, Чарльз (2009-01-01), Харрис, Элизабет Х.; Стерн, Дэвид Б.; Витман, Джордж Б. (ред.), «Глава 28 - Синтез белка в хлоропласте», The Chlamydomonas Sourcebook (второе издание) , Лондон: Academic Press, стр. 967–1025 , ISBN 978-0-12-370873-1, получено 2021-10-07
^ Вестер, Бирте; Лонг, Кэтрин С. (2013). Устойчивость к антибиотикам у бактерий, вызванная модифицированными нуклеозидами в 23S рибосомальной РНК. Landes Bioscience.
^ Pei A, Nossa CW, Chokshi P, Blaser MJ, Yang L, Rosmarin DM, Pei Z (5 мая 2009 г.). «Разнообразие генов 23S рРНК в индивидуальных прокариотических геномах». PLOS ONE . 4 (5): e5437. Bibcode : 2009PLoSO...4.5437P. doi : 10.1371/journal.pone.0005437 . PMC 2672173. PMID 19415112.
^ Дорис, Стивен М.; Смит, Дебора Р.; Бимсдерфер, Джулия Н.; Рафаэль, Бенджамин Дж.; Натансон, Джудит А.; Герби, Сьюзан А. (октябрь 2015 г.). «Универсальные и доменно-специфические последовательности в рибосомальной РНК 23S–28S, идентифицированные с помощью вычислительной филогенетики». РНК . 21 (10): 1719– 1730. doi : 10.1261/rna.051144.115 . PMC 4574749 . PMID 26283689.
^ ab Bocchetta, Maurizio; Xiong, Liqun; Mankin, Alexander S. (1998-03-31). "23S рРНК позиции, необходимые для связывания тРНК в рибосомальных функциональных сайтах". Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 95 (7): 3525– 3530. Bibcode :1998PNAS...95.3525B. doi : 10.1073/pnas.95.7.3525 . ISSN 0027-8424. PMC 19869 . PMID 9520399.
^ Long KS, Munck C, Andersen TM, Schaub MA, Hobbie SN, Bottger EC, Vester B (9 августа 2010 г.). «Мутации в 23S рРНК в пептидилтрансферазном центре и их связь со связыванием линезолида и перекрестной резистентностью». Antimicrobial Agents and Chemotherapy . 54 (11): 4705– 4713. doi :10.1128/AAC.00644-10. PMC 2976117 . PMID 20696869.
^ Петров, Антон С.; Бернье, Чад Р.; Гершковиц, Эли; Сюэ, Юйчжэнь; Уотербери, Крис К.; Сяо, Чиалун; Степанов, Виктор Г.; Гоше, Эрик А.; Гровер, Марта А.; Харви, Стивен К.; Хад, Николас В. (2013-06-14). "Вторичная структура и архитектура доменов 23S и 5S рРНК". Nucleic Acids Research . 41 (15): 7522– 7535. doi :10.1093/nar/gkt513. ISSN 1362-4962. PMC 3753638. PMID 23771137 .
^ Bieri, P; Leibundgut, M; Saurer, M; Boehringer, D; Ban, N (15 февраля 2017 г.). «Полная структура рибосомы хлоропласта 70S в комплексе с фактором трансляции pY». The EMBO Journal . 36 (4): 475– 486. doi :10.15252/embj.201695959. PMC 5694952 . PMID 28007896.

Внешние ссылки

Страница для 23S_ribosomal_RNA в Rfam
Запись псевдоосновы для псевдоузла рибосомальной РНК 23S (PKB00148)

[pmid10756104-1] Mueller F, Sommer I, Baranov P, Matadeen R, Stoldt M, Wöhnert J, Görlach M, van Heel M, Brimacombe R (2000). «Трехмерное расположение 23 S и 5 S рРНК в 50 S рибосомальной субъединице Escherichia coli на основе криоэлектронной микроскопической реконструкции с разрешением 7,5 Å». J Mol Biol . 298 (1): 35–59 . doi :10.1006/jmbi.2000.3635. PMID 10756104.

[:0-2] Walker, Allison S.; Russ, William P.; Ranganathan, Rama; Schepartz, Alanna (2020-08-18). «Секторы РНК и аллостерическая функция внутри рибосомы». Труды Национальной академии наук . 117 (33): 19879– 19887. Bibcode : 2020PNAS..11719879W. doi : 10.1073/pnas.1909634117 . ISSN 0027-8424. PMC 7443888. PMID 32747536 .

[3] Зергес, Уильям; Хаузер, Чарльз (2009-01-01), Харрис, Элизабет Х.; Стерн, Дэвид Б.; Витман, Джордж Б. (ред.), «Глава 28 - Синтез белка в хлоропласте», The Chlamydomonas Sourcebook (второе издание) , Лондон: Academic Press, стр. 967–1025 , ISBN 978-0-12-370873-1, получено 2021-10-07

[4] Вестер, Бирте; Лонг, Кэтрин С. (2013). Устойчивость к антибиотикам у бактерий, вызванная модифицированными нуклеозидами в 23S рибосомальной РНК. Landes Bioscience.

[5] Pei A, Nossa CW, Chokshi P, Blaser MJ, Yang L, Rosmarin DM, Pei Z (5 мая 2009 г.). «Разнообразие генов 23S рРНК в индивидуальных прокариотических геномах». PLOS ONE . 4 (5): e5437. Bibcode : 2009PLoSO...4.5437P. doi : 10.1371/journal.pone.0005437 . PMC 2672173. PMID 19415112.

[6] Дорис, Стивен М.; Смит, Дебора Р.; Бимсдерфер, Джулия Н.; Рафаэль, Бенджамин Дж.; Натансон, Джудит А.; Герби, Сьюзан А. (октябрь 2015 г.). «Универсальные и доменно-специфические последовательности в рибосомальной РНК 23S–28S, идентифицированные с помощью вычислительной филогенетики». РНК . 21 (10): 1719– 1730. doi : 10.1261/rna.051144.115 . PMC 4574749 . PMID 26283689.

[:1-7] Bocchetta, Maurizio; Xiong, Liqun; Mankin, Alexander S. (1998-03-31). "23S рРНК позиции, необходимые для связывания тРНК в рибосомальных функциональных сайтах". Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 95 (7): 3525– 3530. Bibcode :1998PNAS...95.3525B. doi : 10.1073/pnas.95.7.3525 . ISSN 0027-8424. PMC 19869 . PMID 9520399.

[8] Long KS, Munck C, Andersen TM, Schaub MA, Hobbie SN, Bottger EC, Vester B (9 августа 2010 г.). «Мутации в 23S рРНК в пептидилтрансферазном центре и их связь со связыванием линезолида и перекрестной резистентностью». Antimicrobial Agents and Chemotherapy . 54 (11): 4705– 4713. doi :10.1128/AAC.00644-10. PMC 2976117 . PMID 20696869.

[9] Петров, Антон С.; Бернье, Чад Р.; Гершковиц, Эли; Сюэ, Юйчжэнь; Уотербери, Крис К.; Сяо, Чиалун; Степанов, Виктор Г.; Гоше, Эрик А.; Гровер, Марта А.; Харви, Стивен К.; Хад, Николас В. (2013-06-14). "Вторичная структура и архитектура доменов 23S и 5S рРНК". Nucleic Acids Research . 41 (15): 7522– 7535. doi :10.1093/nar/gkt513. ISSN 1362-4962. PMC 3753638. PMID 23771137 .

[CompleteRibo-10] Bieri, P; Leibundgut, M; Saurer, M; Boehringer, D; Ban, N (15 февраля 2017 г.). «Полная структура рибосомы хлоропласта 70S в комплексе с фактором трансляции pY». The EMBO Journal . 36 (4): 475– 486. doi :10.15252/embj.201695959. PMC 5694952 . PMID 28007896.