Twister ribozym
| Twister-P5 | |
|---|---|
 Consensus sekundär struktur och sekvenskonservering av Typ-P5 twister ribozym-
| |
| identifierare | |
| Symbol | Twister-P5 |
| Rfam | RF02684 |
| Övriga uppgifter | |
| RNA -typ | Gen ; Ribozyme |
| GÅ | GO: 0003824 |
| SÅ | SO:0000374 |
| PDB- strukturer | PDBe |
Twister -ribozymet är en katalytisk RNA- struktur som kan självklyva . Den nukleolytiska aktiviteten av detta ribozym har visats både in vivo och in vitro och har en av de snabbaste katalytiska hastigheterna av naturligt förekommande ribozymer med liknande funktion. Twister-ribozymet anses vara en medlem av den lilla självklyvande ribozymfamiljen som inkluderar hammarhuvud , hårnål , hepatit deltavirus (HDV) , Varkud-satellit (VS) och glmS -ribozymer.
Upptäckt
I motsats till in vitro- selektionsmetoder , som har hjälpt till att identifiera flera klasser av katalytiska RNA-motiv, upptäcktes twister-ribozymet genom ett bioinformatiskt tillvägagångssätt som en konserverad RNA-struktur med okänd funktion. Hypotesen att den fungerar som ett självklyvande ribozym föreslogs av likheten mellan gener i närheten av twister-ribozymer och gener i närheten av hammarhuvud-ribozymer . Faktum är att generna som ligger nära dessa två självklyvande ribozymklasser överlappar signifikant. Forskare inspirerades att namnge det nyfunna twister-motivet på grund av dess likhet med den egyptiska hieroglyfen "twisted lin".
Strukturera
Den grundläggande strukturen för Oryza sativa twister-ribozym bestämdes kristallografiskt vid atomupplösning 2014. Den aktiva platsen för twister-ribozymet är centrerad i en dubbel- pseudoknot , vilket underlättar en kompakt veckstruktur genom två långväga tertiära interaktioner , i samarbete med en spiralformad korsning. Magnesium är viktigt för sekundär strukturstabilisering av ribozym.
Katalytisk mekanism
I likhet med andra nukleolytiska ribozymer klyver twister-ribozymet selektivt fosfodiesterbindningar , genom en S N 2-relaterad mekanism , till en 2',3'-cyklisk fosfat- och 5'-hydroxylprodukt. Både experimentella och modellerande bevis har stött en samlad allmän syra-bas-katalys som involverar högkonserverade adenin- (A1)- och guanin- (G33)-baser, där N3 från A1 fungerar som en protondonator och G33 den allmänna basen. Twister-ribozymet genererar katalytisk aktivitet genom att specifikt orientera den PO-bindning som ska klyvas för in-line nukleofil attack inom det aktiva stället. För närvarande är det känt att reaktionshastigheten för twisterribozymet är beroende av både pH och temperatur. Ersättningar av pro-S icke-överbryggande syre i det klyvbara fosfatet med en tiolgrupp leder till minskade självklyvningshastigheter, vilket tyder på att mekanismen inte är beroende av bundet magnesium. Räddning av tiolderivatet av kadmiumkatjoner indikerar att tvåvärda metalljoner spelar en roll i hastighetsökningen. En trolig mekanism för detta är stabiliseringen av övergångstillståndet genom att reducera elektrostatisk belastning på substratsträngen från den växande negativa laddningen under klyvning.
Prevalens i naturen
Twister-ribozymmotivet är relativt vanligt i naturen med 2 700 exempel observerade på bakterier , svampar , växter och djur . På samma sätt som hammarhuvudribozymer innehåller vissa eukaryoter ett stort antal twister-ribozymer. I det mest extrema kända exemplet finns det 1051 förutspådda twister-ribozymer i Schistosoma mansoni , en organism som också innehåller många hammarhuvud-ribozymer. Hos bakterier är twister-ribozymer nära genklasser som också ofta är förknippade med bakteriella hammarhuvud-ribozymer. För närvarande finns det ingen förstådd biologisk funktion associerad med twister-ribozymet.
Se även
på YouTube