Вероятная АТФ-зависимая РНК-хеликаза DHX36, также известная как белок DEAH-бокса 36 (DHX36) или MLE-подобный белок 1 (MLEL1) или G4-резольваза 1 (G4R1) или РНК-хеликаза, связанная с элементами, богатыми AU ( RHAU ), представляет собой фермент , который у людей кодируется геном DHX36 . [ 4] [5]
Структура
Структурно DHX36 представляет собой модульный белок длиной 1008 аминокислот , который был кристаллизован в комплексе с ДНК G-квадруплексом. [6] Он состоит из ядра геликазы длиной ~440 аминокислот , включающего все сигнатурные мотивы семейства геликаз DEAH/RHA с N- и C-концевыми фланкирующими областями из ~180 и ~380 аминокислот соответственно. Часть N-концевой фланкирующей области образует альфа-спираль , называемую DHX36-специфическим мотивом, которая распознает 5'-наиболее G-квадруплексный квартет. Домен OB-fold связывается с 3'-наиболее G-трактовым сахарофосфатным остовом. [7] Как и все геликазы DEAH/RHA, домен, ассоциированный с геликазой, расположен рядом с областью ядра геликазы и занимает 75% C-концевой области. [8]
Функция
Белки DEAH/RHA — это РНК- и ДНК-хеликазы, которые обычно характеризуются низкой процессивностью транслокации на субстратах и способностью связывать/раскручивать неканонические вторичные структуры нуклеиновых кислот. [9] Они участвуют в ряде клеточных процессов, включающих изменение вторичной структуры РНК, таких как инициация трансляции, ядерный и митохондриальный сплайсинг , а также сборка рибосом и сплайсосом . На основании их моделей распределения считается, что некоторые члены этого семейства белков DEAH/RHA участвуют в эмбриогенезе , сперматогенезе , а также клеточном росте и делении. [4]
DHX36 проявляет уникальную АТФ-зависимую гуанин-квадруплексную (G4) резольвазную активность и специфичность к своему субстрату in vitro . [10] [11] DHX36 проявляет повторяющуюся раскручивающую активность в зависимости от термической стабильности G-квадруплексного субстрата, характерную для ряда других G-квадруплексных резольваз, таких как геликазы BLM/WRN. [12] [13] DHX36 связывает G4-нуклеиновую кислоту с субнаномолярным сродством и раскручивает структуры G4 гораздо эффективнее, чем двухцепочечную нуклеиновую кислоту. В соответствии с этими биохимическими наблюдениями, DHX36 также был идентифицирован как основной источник тетрамолекулярной РНК-разрешающей активности в лизатах клеток HeLa.
Предыдущие исследования показали, что DHX36 связывается с мРНК и повторно локализуется в стрессовых гранулах (SG) при остановке трансляции, вызванной различными стрессами окружающей среды. [14] [15] Было показано, что область первых 105 аминокислот имеет решающее значение для связывания РНК и повторной локализации в SG.
Ссылки
^ abc GRCm38: Ensembl выпуск 89: ENSMUSG00000027770 – Ensembl , май 2017 г.
^ "Human PubMed Reference:". Национальный центр биотехнологической информации, Национальная медицинская библиотека США .
^ "Mouse PubMed Reference:". Национальный центр биотехнологической информации, Национальная медицинская библиотека США .
^ ab "Ген Entrez: DHX36 DEAH (Asp-Glu-Ala-His) бокс-полипептид 36".
^ Абдельхалим М., Мальтаис Л., Уэйн Х. (июнь 2003 г.). «Семейства генов DDX и DHX человека предполагаемых РНК-хеликаз». Геномика . 81 (6): 618–22 . doi :10.1016/S0888-7543(03)00049-1. PMID 12782131.
^ Heddi B, Cheong VV, Martadinata H, Phan AT (август 2015 г.). «Взгляд на специфическое распознавание G-квадруплекса геликазой DEAH-box RHAU: структура решения пептид-квадруплексного комплекса». Proc. Natl. Acad. Sci. USA . 112 (31): 9608– 13. Bibcode :2015PNAS..112.9608H. doi : 10.1073/pnas.1422605112 . PMC 4534227 . PMID 26195789.
^ Chen WF, Rety S, Guo HL, Dai YX, Wu WQ, Liu NN, Auguin D, Liu QW, Hou XM, Dou SX, Xi XG (март 2018 г.). «Молекулярно-механистические идеи о разворачивании G-квадруплекса, опосредованном DHX36 у дрозофилы: модель, основанная на структуре». Структура . 26 (3): 403–415.e4. doi : 10.1016/j.str.2018.01.008 . PMID 29429875.
^ Chen MC, Ferré-D'Amaré AR (15 августа 2017 г.). "Структурная основа активности геликазы DEAH/RHA". Crystals . 7 (8): 253. Bibcode :2017Cryst...7..253C. doi : 10.3390/cryst7080253 .
^ Vaughn JP, Creacy SD, Routh ED, Joyner-Butt C, Jenkins GS, Pauli S, Nagamine Y, Akman SA (ноябрь 2005 г.). «Продукт белка DEXH гена DHX36 является основным источником тетрамолекулярной квадруплексной G4-ДНК-разрешающей активности в лизатах клеток HeLa». Журнал биологической химии . 280 (46): 38117– 20. doi : 10.1074/jbc.C500348200 . PMID 16150737.
^ Creacy SD, Routh ED, Iwamoto F, Nagamine Y, Akman SA, Vaughn JP (декабрь 2008 г.). «G4 resolvase 1 связывает как ДНК, так и РНК тетрамолекулярный квадруплекс с высокой аффинностью и является основным источником тетрамолекулярной квадруплексной G4-ДНК и G4-РНК разрешающей активности в лизатах клеток HeLa». Журнал биологической химии . 283 (50): 34626– 34. doi : 10.1074 /jbc.M806277200 . PMC 2596407. PMID 18842585.
^ Chen MC, Murat P, Abecassis K, Ferré-D'Amaré AR, Balasubramanian S (февраль 2015 г.). "Insights into the mechanism of a G-quadruplex-unwinding DEAH-box helicase". Nucleic Acids Res . 43 (4): 2223– 31. doi :10.1093/nar/gkv051. PMC 4344499. PMID 25653156 .
^ Tippana R, Hwang H, Opresko PL, Bohr VA, Myong S (июль 2016 г.). «Визуализация одиночных молекул выявляет общий механизм, присущий G-квадруплекс-разрешающим геликазам». Proc. Natl. Acad. Sci. USA . 113 (30): 8448– 53. Bibcode :2016PNAS..113.8448T. doi : 10.1073/pnas.1603724113 . PMC 4968719 . PMID 27407146.
^ Халупникова К., Латтманн С., Селак Н., Ивамото Ф., Фуджики Ю., Нагаминэ Ю. (декабрь 2008 г.). «Привлечение РНК-хеликазы RHAU для воздействия на гранулы посредством уникального РНК-связывающего домена». Журнал биологической химии . 283 (50): 35186–98 . doi : 10.1074/jbc.M804857200 . ПМЦ 3259895 . ПМИД 18854321.
Nagase T, Kikuno R, Ishikawa K, Hirosawa M, Ohara O (апрель 2000 г.). «Предсказание кодирующих последовательностей неидентифицированных генов человека. XVII. Полные последовательности 100 новых клонов кДНК из мозга, которые кодируют большие белки in vitro». DNA Research . 7 (2): 143–50 . doi : 10.1093/dnares/7.2.143 . PMID 10819331.
Fu JJ, Li LY, Lu GX (сентябрь 2002 г.). «Молекулярное клонирование и характеристика генов DDX36 человека и Ddx36 мыши, новых членов суперсемейства DEAD/H box». Sheng Wu Hua Xue Yu Sheng Wu Wu Li Xue Bao Acta Biochimica et Biophysica Sinica . 34 (5): 655– 61. PMID 12198572.
Tran H, Schilling M, Wirbelauer C, Hess D, Nagamine Y (январь 2004 г.). "Облегчение деаденилирования и распада мРНК связанным с экзосомой белком DExH RHAU". Molecular Cell . 13 (1): 101– 11. doi : 10.1016/S1097-2765(03)00481-7 . PMID 14731398.
Brill LM, Salomon AR, Ficarro SB, Mukherji M, Stettler-Gill M, Peters EC (май 2004 г.). «Надежное фосфопротеомное профилирование участков фосфорилирования тирозина из человеческих Т-клеток с использованием иммобилизованной металл-аффинной хроматографии и тандемной масс-спектрометрии». Аналитическая химия . 76 (10): 2763– 72. doi :10.1021/ac035352d. PMID 15144186.
Brown V, Brown RA, Ozinsky A, Hesselberth JR, Fields S (март 2006 г.). «Специфичность связывания цитоплазматических доменов Toll-подобных рецепторов». European Journal of Immunology . 36 (3): 742–53 . doi :10.1002/eji.200535158. PMC 2762736. PMID 16482509 .
Ewing RM, Chu P, Elisma F, Li H, Taylor P, Climie S, McBroom-Cerajewski L, Robinson MD, O'Connor L, Li M, Taylor R, Dharsee M, Ho Y, Heilbut A, Moore L, Zhang S, Ornatsky O, Bukhman YV, Ethier M, Sheng Y, Vasilescu J, Abu-Farha M, Lambert JP, Duewel HS, Stewart II, Kuehl B, Hogue K, Colwill K, Gladwish K, Muskat B, Kinach R, Adams SL, Moran MF, Morin GB, Topaloglou T, Figeys D (2007). "Крупномасштабное картирование взаимодействий белок-белок человека с помощью масс-спектрометрии". Молекулярная системная биология . 3 (1): 89. doi :10.1038/msb4100134. PMC 1847948. PMID 17353931 .
