폴리썸

Polysome

폴리보솜(또는 폴리 일부 또는 에르고솜)은 "스레드"에 있는 "비드"와 같은 mRNA 분자에 묶인 리보솜의 그룹이다.[1] mRNA 분자와 mRNA 명령을 폴리펩타이드로 변환하는 작용을 하는 2개 이상의 리보솜의 복합체로 구성된다. 1963년 원래 "에르고솜"이라는 신조어를 만들었던 이들은 조나단 워너, 폴 M. Knopf,[2] 그리고 알렉스 리치의 특징을 더했다.

폴리솜은 리보솜과 신장 인자가 인코딩된 폴리펩타이드 합성을 하는 신장 단계에서 형성된다. 다중 리보솜은 mRNA의 부호화 영역을 따라 이동하며 폴리소스를 생성한다. mRNA 분자에서 기능하는 다중 리보솜의 능력은 세포 내 mRNA의 제한된 풍부함을 설명한다.[3] 폴리보솜 구조는 원핵 다솜, 진핵 다솜, 막 결합 다솜 사이에 차이가 있다.[1] 폴리썸 활성은 폴리소말 프로파일링이라는 기법을 통해 유전자 발현 수준을 측정하는 데 이용될 수 있다.[4]


구조

다면 구조를 결정하는 원래 방법으로는 [5]얼룩, [6]금속 그림자, 초박형 세포 부분 등의 전자 현미경 기술이 있었다. 극저온 전자 현미경 기법의 발달로 이미지의 해상도가 높아져 구조를 보다 정밀하게 판단할 수 있게 되었다. 폴리보솜의 다른 구조 구성은 mRNA의 번역에 다양한 것을 반영할 수 있다. 다립보형 비율 조사 결과 여러 차례 번역한 결과 원형 및 지그재그형 폴리솜이 많이 검출된 것으로 확인됐다. 번역 기간이 길어지면서 촘촘하게 채워진 3차원 나선형 폴리솜이 형성됐다.[1] 서로 다른 세포들은 다른 구조의 폴리솜을 생산한다.

프로카리오틱

박테리아성 폴리솜은 이중으로 된 구조를 형성하는 것으로 밝혀졌다. 이 순응에서 리보솜은 더 작은 서브유닛을 통해 서로 접촉하고 있다. 이러한 2열 구조는 일반적으로 "신루소이드"(지그재그) 또는 3-D 헬리컬 경로를 가지고 있다. "신선" 경로에서 소형 서브유닛 사이에 "상단간" 또는 "상단간"의 두 가지 유형의 접촉이 있다. 3-D 헬리컬 경로에서는 "위에서 위로" 접촉만 관찰된다.[1]

고고학에는 폴리솜이 존재하지만, 구조에 대해서는 별로 알려져 있지 않다.[7]

진핵의

세포 안에서

현장에서 (세포 내) 연구는 진핵 다세포가 선형 구성을 보인다는 것을 보여주었다. 원핵성 폴리솜과 유사한 '톱투톱' 접점을 포함한 가변 패킹이 적용된 3차원 나선형 및 평면 복열 폴리솜이 발견됐다. 진핵 3D 폴리리보솜은 원핵 3D 폴리리보솜과 유사하며 "회전당 4개의 리보솜이 있는 왼손 헬리보솜"이다. 이 밀도 높은 패킹은 형광 현미경을 이용하여 육종 세포에서 3-D 폴리보솜이 발견되면서 번역의 조절자로서의 기능을 결정할 수 있다.[1]

셀프리

시험관내 연구에서 사용된 원자력 현미경 연구는 5' 캡에 바인딩된 eIF4E와 3'폴리(A) 꼬리에 바인딩된 PABP가 있는 상태에서 자유 폴리아데닐화 mRNA에 의해 원형 진핵 다립체가 형성될 수 있다는 것을 보여주었다. 단, 단백질 복합체에 의해 매개되는 캡과 폴리(A)꼬리 사이의 이러한 상호작용은 폴리소말 mRNA를 원형화하는 독특한 방법이 아니다. 3'폴리(A) 꼬리가 없는 캡과 폴리(A) 꼬리가 없는 mRNA는 물론, 캡을 씌운 mRNA로 번역 체계에서 위상학적으로 원형 폴리보솜이 성공적으로 형성될 수 있는 것으로 나타났다.[1]

멤브레인 바인딩

막에 묶인 폴리리보솜은 막 표면이 주는 2차원 공간에 의해 제한된다. 리보솜간 접촉 제한은 리보솜을 mRNA를 따라 배열해 출입현장이 원활한 통로를 형성하도록 하는 원형 구성을 유발한다. 각각의 리보솜은 이전의 것에 비해 상대적으로 회전되어 평면 나선형을 닮았다.[1]

프로파일링

폴리소말 프로파일링은 사이클로헥시미드를 이용해 번역을 구속하고 자크로스 그라데이션(sucrose gradient)을 이용해 원심분리 방식으로 결과 세포 추출물을 분리하는 기법이다.[3] 리보솜 관련 mRNA는 무료 mRNA보다 더 빠르게 마이그레이션되고 일부 관련 mRNA는 리보솜 관련 mRNA보다 더 빠르게 마이그레이션된다. mRNA에 해당하는 몇 개의 피크는 경사를 가로지르는 총 단백질의 측정에 의해 드러난다. 해당 mRNA는 폴리솜으로서 리보솜의 수가 증가하는 것과 관련이 있다. 경사를 가로지르는 mRNA의 존재는 mRNA의 번역을 드러낸다. 다면체 프로파일링은 배양된 세포와 조직에 최적으로 적용되어 리보솜 밀도를 측정할 뿐만 아니라 확인된 mRNA의 변환 상태를 추적한다.[4] 이 기법은 다른 세포 유형에서 mRNA의 변환 상태를 비교하기 위해 사용되어 왔다.

예를 들어, 포유류 세포에서 복막염 바이러스(VSV)의 영향을 조사하기 위한 연구에서 다면체 프로파일링이 사용되었다.[8] 다변량 프로파일링의 데이터는 호스트 mRNA가 폴리솜에 대한 바이러스 mRNA에 의해 경쟁적으로 뒤떨어져, 호스트 mRNA의 변환을 줄이고 바이러스 mRNA의 변환을 증가시킨다는 것을 보여주었다.[8]

참조

  1. ^ a b c d e f g Afonina ZA, Shirokov VA (January 2018). "Three-Dimensional Organization of Polyribosomes- A Modern Approach". Biochemistry. Biokhimiia. 83 (Suppl 1): S48–S55. doi:10.1134/S0006297918140055. PMID 29544430. S2CID 3745602.
  2. ^ Cambra K (Spring 2017). "Paul M. Knopf, PhD". Brown Medicine. Brown University. Retrieved 24 July 2017.
  3. ^ a b King HA, Gerber AP (January 2016). "Translatome profiling: methods for genome-scale analysis of mRNA translation". Briefings in Functional Genomics. 15 (1): 22–31. doi:10.1093/bfgp/elu045. PMID 25380596.
  4. ^ a b Li S, Le B, Ma X, Li S, You C, Yu Y, et al. (December 2016). Qi J (ed.). "Biogenesis of phased siRNAs on membrane-bound polysomes in Arabidopsis". eLife. 5: e22750. doi:10.7554/eLife.22750. PMC 5207768. PMID 27938667.
  5. ^ https://www.thefreedictionary.com/Staining+(microscopy)
  6. ^ https://medical-dictionary.thefreedictionary.com/metal+shadowing
  7. ^ French SL, Santangelo TJ, Beyer AL, Reeve JN (April 2007). "Transcription and translation are coupled in Archaea". Molecular Biology and Evolution. 24 (4): 893–5. doi:10.1093/molbev/msm007. PMID 17237472.
  8. ^ a b Neidermyer WJ, Whelan SP (June 2019). "Global analysis of polysome-associated mRNA in vesicular stomatitis virus infected cells". PLOS Pathogens. 15 (6): e1007875. doi:10.1371/journal.ppat.1007875. PMC 6608984. PMID 31226162.

외부 링크