GLD-2

GLD2.jpg
TENT2-
identifierare
, GLD2, TUT2, PAP-associerad domän som innehåller 4, poly(A) RNA-polymeras D4, icke-kanoniskt, PAPD4, terminalt nukleotidyltransferas 2, APD4, GLD-2 Externa ID:
n
Ortologer
Arter Mänsklig Mus
Entrez
Ensembl
UniProt
RefSeq (mRNA)

RefSeq (protein)

Plats (UCSC)
PubMed -sökning
Wikidata
Visa/redigera människa Visa/redigera mus

GLD-2 (som står för Germ Line Development 2 ) är ett cytoplasmatiskt poly(A)-polymeras (cytoPAPs) som lägger till successiva AMP- monomerer till 3'-änden av specifika RNA och bildar en poly(A)-svans, vilket är en känd process som polyadenylering .

För RNA-specificitet associerar GLD-2 med ett RNA-bindande protein, typiskt ett GLD-3, för att bilda en heterodimer som fungerar som en cytoplasmatisk PAP. Detta protein har en enzymatisk funktion och tillhör en familj (DNA-polymeras typ-B-liknande familj) som inkluderar flera liknande enzymer såsom GLD-1, GLD-3 och GLD-4.

Denna familj av cytoplasmatiska PAP har beskrivits i flera olika arter inklusive Homo sapiens , Caenorhabditis elegans , Xenopus , Mus musculus och Drosophila . Dessutom, eftersom det är en cytoplasmtaisk PAP, skiljer den sig från nukleära PAP i vissa aspekter. Medan nukleära PAP innehåller en katalytisk domän och en RNA-bindande domän, har GLD-2 familjemedlemmar endast en katalytisk domän.

Lokalisering

GLD-2 är ett vanligt och rikligt, men ändå ganska okänt protein som redan har hittats i vart och ett av de fem kungadömena . I djurriket har den speciellt upptäckts i Homo sapiens, Drosophila , Xenopus och Mus musculus . Det har dock också noterats närvaron av GLD-2 i Arabidopsis thaliana som hör hemma i växtriket; Escherichia Coli i monera och Candida albicans i svampar.

Hos människor uttrycks det mestadels i hjärnan och inom den, i lillhjärnan, hippocampus och medulla. Vi kan också hitta dem i vissa andra källvävnader är fibroblasten, HeLa-cellen, MCF-7-cellen, melanomcellinjen och tymus . Inuti dessa celler kan den finnas i kärnan och mitokondrien eftersom dess huvudsakliga funktion är relaterad till DNA-polyadenilering och dessa cellorganeller är de enda där DNA kan hittas. Det finns dock även GLD-2 på ett lösligt sätt i cytosolen, även om anledningen till att de finns där är fortfarande osäker.

I Escherichia Coli kan detta enzymatiska protein hittas i cellmembranet och i cytosolen, medan det i Drosophila melanogaster dominerar i hjärnans kärna och cytoplasma, äggceller, äggstockar och testikelceller. Slutligen, i Arabidopsis thaliana , finns den i blommans kärna, rot, stam och bladceller.

Relaterade funktioner

GLD-2 stabiliserar primärt mRNA som är translationellt undertryckta samt främjar starkt bulkpolyadenylering. Överraskande nog verkar dessa funktioner ha liten inverkan på att dynamiskt effektivisera mål-mRNA-translation, eftersom det är ett effektivt poly(A)-polymeras som hjälper till att utveckla polyadenyleringsaktivitet. Denna aktivitet stimuleras av dess interaktion med ett förmodat RNA-bindande protein: GLD-3. Det föreslås av vissa studier att GLD-3 stimulerar GLD-2 genom att rekrytera det till RNA. Om så är fallet bör det också stimulera dess aktivitet att föra in GLD-2 till RNA på andra sätt.

Molekylär funktion

ATP-bindning

GLD-2, som ett poly(A)-polymeras (PAP) verkar genom att inkorporera ATP vid 3'-änden av mRNA på ett malloberoende sätt.

Enzymatisk aktivitet: Polynukleotidadenylyltransferasaktivitet

Man har upptäckt att detta protein har en katalytisk aktivitet, med andra ord har det förmågan att öka hastigheten på kemiska reaktioner som inte skulle inträffa så snabbt. Det är känt att katalysera följande reaktion (som kräver följande kofaktor: Mg(2+)): 

ATP + RNA(n) ⇄ difosfat + RNA(n+1)

Beroende på omgivningen varierar det optimala pH-värdet från 8 i cytoplasman till 8,3 i kärnan.

Biologisk process

Hematopoetisk progenitorcelldifferentiering

GLD-2-proteinet, tillsammans med 136 proteiner till, är involverat i den molekylära processen för hematopoetisk progenitorcellsdifferentiering, i det mänskliga proteomet. Detta är den process där prekursorcellstyp förvärvar de specialiserade egenskaperna hos en hematopoetisk progenitorcell, en sorts celltyper inklusive myeloida progenitorceller och lymfoida progenitorceller.

mRNA-bearbetning genom RNA-polyadenylering

Polyadenyleringsaktiviteten hos GLD-2, som vi tidigare nämnt, stimuleras av fysisk interaktion med ett RNA-bindande protein, GLD-3. För att testa om GLD-3 kan stimulera GLD-2 genom att rekrytera det till RNA, kopplade vissa studier C. elegans GLD-2 till mRNA i Xenopus oocyter genom att använda MS2-höljeprotein. Tethered GLD-2 lägger till poly(A) och stimulerar translation av mRNA, vilket visar att rekrytering är tillräcklig för att stimulera polyadenyleringsaktivitet. PAP-heterodimer i vilken GLD-2 innehåller det aktiva stället och GLD-3 tillhandahåller RNA-bindningsspecificitet. MS2-höljeprotein kopplades till GLD-2 för att rekrytera det till ett RNA.

Dessutom är GLD-2-aktivitet också viktig för att upprätthålla eller uppreglera förekomsten av många mRNA, eftersom den cytoplasmatiska polyadenyleringen har en väsentlig roll för att aktivera moderns mRNA- translation under tidig utveckling. Hos ryggradsdjur kräver reaktionen CPEB, ett RNA-bindande protein och poly(A)-polymeraset GLD-2.

Xenopus - enzymet, som finns i två närbesläktade former, polyadenylerar RNA som det är bundna till och förbättrar deras translation. På samma sätt interagerar det med cytoplasmatiska polyadenyleringsfaktorer, inklusive klyvnings- och polyadenyleringsspecificitetsfaktor och CPEB , och med mål-mRNA. Dessa fynd bekräftar och förlänger en färsk rapport om att ett GLD-2-enzym är den länge eftersökta PAP som ansvarar för cytoplasmatisk polyadenylering i oocyter.

Dessutom tros bildandet av långtidsminne sakna translationell kontroll av lokaliserade mRNA. Hos däggdjur hålls dendrit -mRNA:n i ett undertryckt tillstånd och aktiveras vid upprepad stimulering. Flera regulatoriska proteiner som krävs för translationell kontroll i tidig utveckling tros behövas för minnesbildning, vilket tyder på liknande molekylära mekanismer. I ett experiment med Drosophila har det upptäckts enzymet som är ansvarigt för poly(A)-förlängning i hjärnan och det har också visats att dess aktivitet krävs specifikt för långtidsminnet. Dessa fynd ger starka bevis för att cytoplasmatisk polyadenylering är avgörande för minnesbildning och att GLD2 är det ansvariga enzymet.

Medicinska implikationer

Det har också upptäckts att GLD2 har medicinska användningsområden.

Till exempel överuttrycks ett sådant enzym hos patienter som lider av cancer ; det är därför det kan användas som en prognostisk faktor för tidigt uppträdande hos bröstcancerpatienter. Dessutom används PAP-aktivitet för att mäta effekten av anticancerläkemedel som etoposid och cordycepin i två karcinomcellinjer: HeLa , som är det humana epiteloida livmoderhalscancern, och MCF-7 (human bröstcancer). Men trots dess användbarhet kan den också vara involverad i uttrycket av flera vanliga sjukdomar såsom: leukemi , levercirros , hjärnskador , hepatit och i vissa fall infertilitet hos manliga patienter.

Vidare läsning

Hämtad från " https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=GLD-2&oldid=1116591026 "