оскар (ген)

ОСК
ОСК
Идентификаторы
Символ	ОСК
Пфам	ПФ17182
ИнтерПро	IPR033447
КАТ	5а4а
Пфам
Доступные структуры белков:
Пфам	структуры / ECOD
ПДБ	RCSB PDB; PDBe; PDBj
PDBsum	резюме структуры

Искать
Структуры	Швейцарская модель
Домены	ИнтерПро

Материнский эффект белка oskar
Материнский эффект белка oskar
Идентификаторы
Организм	Дрозофила меланогастер
Символ	оск
UniProt	Р25158
Структуры
Искать
Структуры	Швейцарская модель
Домены	ИнтерПро

Ген, необходимый для развития эмбриона дрозофилы

oskar — ген , необходимый для развития эмбриона дрозофилы . Он определяет задний полюс во время раннего эмбриогенеза . Его две изоформы, короткая и длинная, играют разные роли в эмбриональном развитии дрозофилы. oskar был назван в честь главного герояромана Гюнтера Грасса «Жестяной барабан» , который отказывается взрослеть.^[1]

Эволюционная история

oskar демонстрирует уникальное эволюционное происхождение, являющееся результатом горизонтального переноса домена с вероятно бактериального эндосимбионта на геном предкового насекомого. Домен OSK имеет бактериальное происхождение и слит с доменом LOTUS через линкерный домен. ^[2] Это событие должно было произойти непосредственно перед расхождением с Crustacean , родственной группой насекомых, поскольку oskar можно найти уже в Zygentoma, но, похоже, он не существует в Crustacean . ^[3]

Регуляция на уровне трансляции

oskar трансляционно подавляется до достижения заднего полюса ооцита Bruno, который связывается с тремя элементами ответа bruno (BRE) на 3'-конце транскрибированной мРНК oskar . ^[4] Ингибитор Bruno имеет два различных способа действия: привлечение связывающего белка Cup eIF4E , который также необходим для локализации мРНК oskar из-за взаимодействия с транспортером, связанным с микротрубочками Баренца, ^[5] и содействие олигомеризации мРНК oskar . ^[6] мРНК Oskar имеет структуру стебля-петли в 3'-UTR, называемую сигналом входа ооцита (OES), которая способствует накоплению мРНК на основе динеина в ооците. ^[7]

Формирование гранул P

oskar играет роль в привлечении других генов зародышевой линии к зародышевой плазме для спецификации PGC (первичной зародышевой клетки). мРНК oskar располагается на заднем конце ооцита, и после трансляции короткая изоформа oskar (короткий oskar) привлекает компоненты зародышевой плазмы, такие как белок Vasa и РНК-связывающие белки семейства Piwi, среди многих других. ^[8] Длинная изоформа oskar (длинный oskar) участвует в создании актиновой сети на заднем полюсе.

Была обнаружена вторая роль, связанная с образованием гранул P, или гранул зародыша. Эти гранулы рибонуклеопротеина встречаются в клетках зародышевой линии каждого вида. Хотя они подвижны, они обычно локализуются в ядрах и располагаются на ядерных порах. Такое расположение делает их идеальными регуляторами мРНК, поскольку мРНК должна пройти через них, чтобы выйти из ядра. ^[9] Трансляционная регуляция также имеет смысл из-за тесной связи гранул с рибосомами . Эти гранулы P являются фазово-переходными образованиями, что означает, что они могут проявлять как жидкоподобные, так и гидрогелеподобные свойства. ^[8] Это позволяет им быть очень универсальными структурами, способными растворяться, конденсироваться и обмениваться своим белковым содержимым с окружающей средой по своему желанию. Недавние исследования показали, что короткая изоформа oskar имеет еще одну функцию в качестве нуклеатора ядерных гранул зародыша. oskar привлекает vasa к этим круглым гранулам, затем способствует локализации в ядре. oskar был удален для изучения функции этих ядерных зародышевых гранул. Результаты показали, что деление PGCs было нарушено без oskar , что означает, что P-гранулы играют роль в клеточном цикле зародышевых клеток. ^[8] До сих пор неясно, как именно ядерные гранулы взаимодействуют с определенными факторами и с какими факторами (белками, регуляторами, ингибиторами) они взаимодействуют, чтобы регулировать клеточное деление.

Семейства доменов

OST-HTH/ЛОТОС

Идентификаторы

Символ

ОСТ-HTH

ПФ12872

IPR025605

PS51644

5а48

Доступные структуры белков:
Пфам	структуры / ECOD
ПДБ	RCSB PDB; PDBe; PDBj
PDBsum	резюме структуры

oskar содержит два домена РНК-связывающего белка : домен РНК-связывания OSK и домен OST-HTH/LOTUS. Первый структурно связан с гидролазами SGNH, но не имеет остатков активного центра . Последний представляет собой домен крылатая спираль-поворот-спираль, также обнаруженный в человеческом TDRD5/ TDRD7 . Домен OST-HTH в oskar в основном отвечает за привлечение геликазы Vasa путем связывания с ней. ^[10]

Ссылки

^ «Раскрыта структура Оскара — пресс-релиз — EMBL». www.embl.de .
^ Блондель Л., Джонс Э. Т., Экставур Г. Ч. (февраль 2020 г.). «Вклад бактерий в генезис нового детерминанта зародышевой линии oskar». eLife . 24 (9): e45539. doi : 10.7554/eLife.45539 . PMC 7250577 . PMID 32091394.
^ Блондель Л., Бесс С., Ривард Э.Л., Илла Г., Экставур К.Г. (сентябрь 2021 г.). «Эволюция цитоплазматического детерминанта: доказательства биохимической основы функциональной эволюции нового регулятора зародышевой линии oskar». Mol Biol Evol . msab284 (12): 5491–5513. doi :10.1093/molbev/msab284. PMC 8662646. PMID 34550378 .
^ Ким-Ха Дж., Керр К., Макдональд П.М. (май 1995 г.). «Трансляционная регуляция мРНК oskar с помощью bruno, белка, связывающего РНК яичников, имеет важное значение». Cell . 81 (3): 403–12. doi : 10.1016/0092-8674(95)90393-3 . PMID 7736592.
^ Wilhelm JE, Hilton M, Amos Q, Henzel WJ (декабрь 2003 г.). «Cup — это связывающий белок eIF4E, необходимый как для трансляционной репрессии oskar, так и для рекрутирования Barentsz». The Journal of Cell Biology . 163 (6): 1197–204. doi :10.1083/jcb.200309088. PMC 2173729 . PMID 14691132.
^ Чекулаева М., Хентце М.В., Эфрусси А. (февраль 2006 г.). «Бруно действует как двойной репрессор трансляции oskar, способствуя олигомеризации мРНК и образованию частиц сайленсинга». Cell . 124 (3): 521–33. doi : 10.1016/j.cell.2006.01.031 . PMID 16469699.
^ Jambor H, Mueller S, Bullock SL, Ephrussi A (апрель 2014 г.). «Структура стебля-петли направляет мРНК oskar к минус-концам микротрубочек». РНК . 20 (4): 429–39. doi :10.1261/rna.041566.113. PMC 3964905 . PMID 24572808.
^ abc Kistler KE, Trcek T, Hurd TR, Chen R, Liang FX, Sall J и др. (сентябрь 2018 г.). "Первичные зародышевые клетки дрозофилы". eLife . 7 . doi : 10.7554/eLife.37949 . PMC 6191285 . PMID 30260314.
^ Wang JT, Seydoux G (июль 2014 г.). «P-гранулы». Current Biology . 24 (14): R637–R638. Bibcode : 2014CBio...24.R637W. doi : 10.1016/j.cub.2014.06.018. PMC 4966529. PMID 25050955 .
^ Jeske M, Bordi M, Glatt S, Müller S, Rybin V, Müller CW и др. (Июль 2015 г.). «Кристаллическая структура индуктора зародышевой линии дрозофилы Oskar идентифицирует два домена с различной активностью связывания геликазы и РНК Vasa». Cell Reports . 12 (4): 587–98. doi : 10.1016/j.celrep.2015.06.055 . PMID 26190108.

[1] «Раскрыта структура Оскара — пресс-релиз — EMBL». www.embl.de .

[2] Блондель Л., Джонс Э. Т., Экставур Г. Ч. (февраль 2020 г.). «Вклад бактерий в генезис нового детерминанта зародышевой линии oskar». eLife . 24 (9): e45539. doi : 10.7554/eLife.45539 . PMC 7250577 . PMID 32091394.

[3] Блондель Л., Бесс С., Ривард Э.Л., Илла Г., Экставур К.Г. (сентябрь 2021 г.). «Эволюция цитоплазматического детерминанта: доказательства биохимической основы функциональной эволюции нового регулятора зародышевой линии oskar». Mol Biol Evol . msab284 (12): 5491–5513. doi :10.1093/molbev/msab284. PMC 8662646. PMID 34550378 .

[4] Ким-Ха Дж., Керр К., Макдональд П.М. (май 1995 г.). «Трансляционная регуляция мРНК oskar с помощью bruno, белка, связывающего РНК яичников, имеет важное значение». Cell . 81 (3): 403–12. doi : 10.1016/0092-8674(95)90393-3 . PMID 7736592.

[5] Wilhelm JE, Hilton M, Amos Q, Henzel WJ (декабрь 2003 г.). «Cup — это связывающий белок eIF4E, необходимый как для трансляционной репрессии oskar, так и для рекрутирования Barentsz». The Journal of Cell Biology . 163 (6): 1197–204. doi :10.1083/jcb.200309088. PMC 2173729 . PMID 14691132.

[6] Чекулаева М., Хентце М.В., Эфрусси А. (февраль 2006 г.). «Бруно действует как двойной репрессор трансляции oskar, способствуя олигомеризации мРНК и образованию частиц сайленсинга». Cell . 124 (3): 521–33. doi : 10.1016/j.cell.2006.01.031 . PMID 16469699.

[7] Jambor H, Mueller S, Bullock SL, Ephrussi A (апрель 2014 г.). «Структура стебля-петли направляет мРНК oskar к минус-концам микротрубочек». РНК . 20 (4): 429–39. doi :10.1261/rna.041566.113. PMC 3964905 . PMID 24572808.

[pmid30260314-8] Kistler KE, Trcek T, Hurd TR, Chen R, Liang FX, Sall J и др. (сентябрь 2018 г.). "Первичные зародышевые клетки дрозофилы". eLife . 7 . doi : 10.7554/eLife.37949 . PMC 6191285 . PMID 30260314.

[9] Wang JT, Seydoux G (июль 2014 г.). «P-гранулы». Current Biology . 24 (14): R637–R638. Bibcode : 2014CBio...24.R637W. doi : 10.1016/j.cub.2014.06.018. PMC 4966529. PMID 25050955 .

[cryst-10] Jeske M, Bordi M, Glatt S, Müller S, Rybin V, Müller CW и др. (Июль 2015 г.). «Кристаллическая структура индуктора зародышевой линии дрозофилы Oskar идентифицирует два домена с различной активностью связывания геликазы и РНК Vasa». Cell Reports . 12 (4): 587–98. doi : 10.1016/j.celrep.2015.06.055 . PMID 26190108.