FMN riboswitch
| FMN-riboswitch (RFN-element) | |
|---|---|
 Förutspådd sekundär struktur och sekvensbevarande av FMN-
| |
| identifierare | |
| Symbol | FMN |
| Alt. Symboler | RFN |
| Rfam | RF00050 |
| Övriga uppgifter | |
| RNA -typ | Cis-reg ; riboswitch |
| Domän(er) | Bakterie |
| GÅ | GO:0010181 |
| SÅ | SO:0000035 |
| PDB- strukturer | PDBe |
FMN -riboswitchen (även känd som RFN-element ) är ett mycket konserverat RNA-element som är naturligt förekommande och som finns ofta i de 5'-otranslaterade regionerna av prokaryota mRNA som kodar för flavinmononukleotid (FMN) biosyntes och transportproteiner. Detta element är en metabolitberoende riboswitch som direkt binder FMN i frånvaro av proteiner, vilket ger den förmågan att reglera RNA-uttryck genom att svara på förändringar i koncentrationen av FMN . I Bacillus subtilis har tidigare studier visat att denna bakterie använder minst två FMN-riboswitchar, där den ena kontrollerar translationsinitiering och den andra kontrollerar för tidig transkriptionsavslutning . När det gäller den andra riboswitchen i Bacilius subtilis inträffar för tidig transkriptionsterminering inom den 5'-otranslaterade regionen av ribDEAHT-operonet, vilket utesluter åtkomst till det ribosombindande stället för ypaA-mRNA. FMN-riboswitchar har också olika magnesium- och kaliumjoner dispergerade genom nukleotidstrukturen, av vilka några deltar i bindningen av FMN .
I bakterien Fusobacterium nucleatum har . FMN- bindning studerats FMN-riboswitchen kan selektivt binda FMN- molekylen på grund av flera distinkta nukleinsyrarester, såväl som några av magnesiumjonerna som finns i den övergripande riboswitchstrukturen. FMN:s plana isoalloxazinringsystem interkalerar mellan A48- och A85-rester på riboswitchen, vilket ger en kontinuerlig staplingsinriktning. Vidare bildar den uracilliknande kanten av ringsystemet specifika Watson-Crick-liknande vätebindningar med en mycket konserverad A99-rest på riboswitchen. En ytterligare strukturell del av FMN , ribitylgruppen , använder ett av sina fyra syre för vätebindning , medan fosfatsyrer bildar ytterligare vätebindningar med Watson-Crick-kanterna av flera konserverade guaniner . Interaktionen mellan fosfatet av FMN och RNA:t överbryggas också av en magnesiumjon , som direkt koordinerar fosfatsyren hos FMN och en G33-rest, och bildar flera vattenmedierade kontakter med närliggande nukleotider.
Funktion för FMN Riboswitch
FMN-riboswitchens funktion är dubbel; För det första innehåller riboswitch en aptamer- komponent, som gör att denna RNA-molekyl kan binda till sin målmolekyl, FMN , vilket resulterar i en serie konformationsförändringar . Dessa konformationsförändringar inträffar mellan de bundna och obundna tillstånden och är beroende av närvaron eller frånvaron av FMN . Tidigare forskning har föreslagit att denna riboswitch fungerar genom att bilda en inneboende terminatorstam när FMN är närvarande i tillräckliga mängder men viker sig till en alternativ struktur när FMN saknas. Ytterligare studier utförda på denna riboswitch tyder också på att dessa konformationsförändringar i strukturen hos FMN-riboswitchen är lokaliserade till specifika nukleotidregioner som bildar bindningsfickan hos denna molekyl. Dessa fynd är kongruenta med bindningshändelser som ses i andra riboswitchar och RNA-molekyler. Den andra funktionen hos FMN-riboswitchen är en uttrycksplattform, som antingen hämmar eller aktiverar uttrycket av generna associerade med FMN .
FMN Riboswitchs roll i sjukdom
Även om riboswitch inte finns i eukaryota däggdjursceller , finns de i prokaryota celler , vilket gör dem till möjliga mål för utveckling av antibiotikaläkemedel. Speciellt intresse finns med FMN-riboswitchar som finns i Fusobacterium nucleatum , eftersom denna bakterie spelar en roll vid periodontal sjukdom och andra mänskliga infektioner, och anses vara en av de mest patogena bakterierna i släktet. Den inneboende plasticiteten hos den FMN-bindande fickan och tillgången på stora öppningar gör FMN-riboswitchen till ett attraktivt mål för den strukturbaserade designen av analoga FMN-antimikrobiella föreningar.