DCL1

Endoribonukleas Dicer homolog 1
Tecknad representation av Arabidopsis DCL1 i komplex med pri-miRNA 166f. Enkel kedja av DCL1 i ljuslila katalyserar klyvningen av pri-miRNA-166f till pre-miRNA-166f, innan ytterligare ett klyvningssteg för att slutligen frigöra miRNA-166f.
Identifierare
Organism	Arabidopsis thaliana
Symbol	DCL1
Alt. symboler	AT1G01040
PDB	7ELD
UniProt	Q9SP32
Övriga uppgifter
EG-nummer	EC:3.1.26
Kromosom	1: 0,02 - 0,03 Mb
Söka efter Strukturer Schweizisk modell Domäner InterPro

DCL1 (en förkortning av Dicer-like 1 ) är en gen i växter som kodar för DCL1- proteinet , ett ribonukleas III- enzym som är involverat i bearbetningen av dubbelsträngat RNA (dsRNA) och mikroRNA (miRNA). Även om DCL1, även kallad Endoribonuclease Dicer homolog 1, är uppkallad efter sin homologi med metazoanproteinet Dicer , är dess roll i miRNA-biogenes något annorlunda , på grund av betydande skillnader i miRNA-mognadsprocesser mellan växter och djur, samt på grund av ytterligare nedströms växter. -specifika vägar, där DCL1-paraloger som DCL4 deltar, såsom transagerande siRNA- biogenes.

Fungera

DCL1 är lokaliserat uteslutande i växtcellkärnan , tillsammans med det dubbelsträngade RNA- bindande proteinet Hyponastic Leaves1 (HYL1), CTD-Phosphatase-Like1 (CPL1) och zinkfingerproteinet SERRATE (SE), bildar nukleära tärningskroppar eller D- kroppar. I dessa membranlösa organeller känns pri-miRNA igen och bearbetas till pre-miRNA och därefter till mogna miRNA-duplex, genom bindning av ytterligare proteiner såsom konstitutiva förändringar i små RNA-vägar9 (CARP9). I växter är DCL1 ansvarig både för att bearbeta en primär miRNA till en pre-miRNA och för att sedan bearbeta pre-miRNA till en mogen miRNA. Hos djur utförs ekvivalenterna av dessa två steg av olika proteiner; För det första sker bearbetning av pri-miRNA i kärnan av ribonukleaset Drosha som en del av mikroprocessorkomplexet . För det andra och slutligen sker bearbetning till en mogen miRNA i cytoplasman av Dicer för att ge en mogen miRNA.

PAZ-domänens plasticitet

En modell för DCL1-HYL-SE-byggnadsställningar för mognadsprocessen för pri-miRNA till pre-miRNA, såväl som för mognadssteget från pre-miRNA till miRNA med hjälp av CARP9-bindning till DICER-komplexet

Hos djur klyvs hårnålsinnehållande primära transkript (pri-miRNA) av Drosha för att generera prekursor-miRNA, en dubbelsträngad palindromisk struktur som vanligtvis kallas hårnålspre-miRNA, som därefter klyvs av Dicer för att generera mogna miRNA . Istället för att klyvas av två olika enzymer, utförs båda klyvningarna i växter av Dicer-like 1 (DCL1), trots en liknande domänarkitektur mellan de båda homologa enzymerna. Nyligen genomförda enpartikelkryoelektronmikroskopistrukturer av båda komplexen av dsRNA-strukturer ( pri-RNA och pre-miRNA ) som ligand av Arabidopsis DCL1, i klyvningskompetent tillstånd, tyder på att PAZ-domänens plasticitet tillåter dess att bli involverad i pri-miRNA och pre-miRNA-igenkänning, möjliggjort av ett internt loop-bindande spår i denna proteindomän, som fungerar som en motor som överför substratet mellan två sekventiella klyvningshändelser.

Andra tärningsliknande proteiner

Även om DCL1 är ansvarig för majoriteten av miRNA-bearbetningen i växter, innehåller de flesta växter ytterligare en uppsättning DCLs-proteiner med relaterade roller i RNA-bearbetning, antalet ytterligare medlemmar i samma familj beror på växtfamiljen. Till exempel, i Brassicaceae finns det 5 ytterligare paraloggener till DLC1, DCL2 , DCL3 , DCL4 och två RNASE II-LIKA gener RTL1 och RTL2; Men vissa tvåhjärtbladiga som Populus trichocarpa , liksom majoriteten av enhjärtbladiga växter, har fem till sex DCL, där DCL2 och DCL3 drabbades av en ytterligare duplicering i generna DCL2a och DCL2. DCL3:s duplicering är enhjärtbladsspecifik och genererar generna DCL3a och DCL3b, även kallade DCL3 respektive DCL5.