RNase MRP

RNase MRP
RNase MRP
RF00030.jpg
RNase_MRP의 예측된 2차 구조 및 배열 보존
식별자
기호.RNase MRP
RfamRF00030
기타 데이터
RNA형유전자; 리보자임
도메인진핵생물
가세요GO:0006364 GO:0000171 GO:0000172
그렇게SO:0000385
PDB 구조PDBe

RNase MRP(RMRP라고도 함)는 진핵생물에서 두 가지 역할을 하는 효소 활성 리보핵단백질이다.RNAse MRP는 미토콘드리아 RNA 처리를 위한 RNAse의 약자입니다.미토콘드리아에서 그것은 미토콘드리아 DNA 복제의 시작에 직접적인 역할을 한다.핵에서는 내부 전사 스페이서 1을 18S와 5.8S의 [1]rRNA 사이에서 분해하는 전구체 rRNA 처리에 관여한다.다른 기능에도 불구하고, RNase MRP는 RNase P와 진화적으로 관련이 있는 것으로 나타났다.진핵생물 RNase P와 마찬가지로 RNase MRP는 관련된 단백질 서브유닛이 [2]없으면 촉매적으로 활성화되지 않는다.

RNAase MRP의 RNA 성분 돌연변이는 인간 다발성 질환인 연골-모발 저형성증을 유발한다.이 질병의 원인인 것은 비부호화 RNA 유전자인 RNase MRP RNA 유전자(RMRP)의 돌연변이는 비코드 RNA 유전자이다.RMRP는 [3]질병을 일으키는 것으로 밝혀진 최초의 비부호 핵 RNA 유전자였다.

메커니즘 및 돌연변이 효과

사전 RNA 처리 경로도의 A3 부위에서 IST1의 RNAase MRP 절단
셀 사이클 제어에서의 RNase MRP 역할 그림.Rnase MRP는 CLB2 mRNA를 분해하고 CLB2 mRNA를 처리하여 캡되지 않은 RNA 전사체를 생성한다.그리고 나서 이 전사물은 Xrn1 5'-3' 엑시보핵산가수분해효소에 의해 분해된다.RNase MRP에 결함이 있으면 CLB2 mRNA와 단백질이 증가한다.CLB2 단백질 수치가 유지되면 Cdc28(사이클린 의존성 키나제)이 활성 상태를 유지하고 유사분열 종료를 억제할 수 있다.

RNase MRP와 사전 RNA 처리에서의 RNase MRP의 역할은 효모세포에서 이전에 연구된 바 있다.RNase MRP는 rRNA 전구체의 특정 부위 A3에서 내부 전사 스페이서, 특히 ITS1을 절단하여 추가 트리밍 후 5.8S RRNA의 성숙한 5µ 말단을 형성하는 것으로 나타났다. MRP에서 여러 온도에 민감한 RNNA를 사용하여 수집된 최근 데이터는 돌연변이 물질을 보였다.RP는 전형적인 rRNA 처리 경로에서 모든 초기 중간체의 풍부함을 심각하게 감소시킨다.그러나 rRNA 전구체의 전사는 영향을 받지 않으며, 따라서 RNase MRP가 ITS1의 A3 부위의 분할을 넘어 rRNA 처리에 중요한 역할을 한다는 것을 시사한다.효모세포 RNase MRP에 대한 추가 연구는 세포주기 조절에 잠재적 역할을 하는 것으로 나타났다.RNase MRP 돌연변이는 플라스미드의 잘못된 분리를 초래하고 유사분열 말기에 세포주기 지연을 유발했으며, 이어서 사이클린 B2(CLB2) 단백질이 축적되었다(CLB2 단백질을 코드하는 CLB2 mRNA 농도 증가에 따른 결과).또한 RNase MRP는 CLB2 mRNA의 5'-UTR의 분해 능력을 입증하였으며, 이는 엑스트라보핵산가수분해효소인 [4]XRN1에 의해 5'-3'로 빠르게 분해할 수 있다.

RNAse P 링크

RNAase P와 RNAse MRP는 RNA 처리에 중요한 리보핵단백질 복합체이다.두 서브유닛 모두 핵산 3차 구조의 일종인 고도로 보존된 P4 헬리컬 영역을 가지고 있다.이 영역은 촉매 기능에 필요하며, 아마도 효소의 활성 부위의 중요한 부분일 것입니다.RNAse P는 진핵생물 및 원핵생물 모두에서 발견되며, t-tRNA를 분해하여 tRNA의 성숙한 5' 말단을 생성하며, RNase MRP는 진핵생물에서만 발견되며, 스플라이싱, 변형 및 절단을 통해 프리보솜 RNA를 성숙한 RNA로 변환하는 RNA 처리에 관여한다.정확한 메커니즘은 [5]위에 설명되어 있습니다.

진화적 링크

다양한 P 헬리컬 영역을 나타내는 RNAase MRP RNA의 상세 2차 구조도

이 두 리보핵산가수분해효소는 공통 단백질 서브유닛을 가지고 있고 매우 유사한 2차 구조로 접힐 수 있기 때문에 공통 조상을 통해 진화적으로 관련이 있을 가능성이 높습니다.이 두 리보핵산가수분해효소에는 많은 보존된 영역이 있다.P4 헬리컬 영역의 영역 1 내의 CR-I, CR-V 및 CR-IV 유전자의 배열을 보존하고, CR-IV에서의 컨센서스 배열을 RNAse P의 AGNNNNNA, RNase MRP의 AGNNA, CR-III 및 CR-IIII의 영역 2에서도 보존한다.P3 나선은 또한 모든 진핵 생물의 리보핵산 분해효소 모두에서 보존되지만, 이 나선의 기능은 아직 명확하지 않다.이러한 보존된 영역은 이 두 개의 중요한 리보핵단백질 [5]복합체 사이의 밀접한 계통발생적 관계를 보여주는 증거이다.

RNAse MRP 유전자와 관련된 질병

변이 및 (또는) 기능 장애가 있는 RNAse MRP 활성과 관련된 질병이며, 따라서 RMRP 유전자는 저혈압이형성증(AD), 척추후만증이형성증(KD), 오멘증후군(OS)은 RMRP 유전자이다.

질병 줄임말 돌연변이 위치 RNAse MRP 단백질의 돌연변이 또는 RNAse MRP의 RNA? 증상
연골모발저형성증 CHH 1. 프로모터에서의 삽입, 복제 또는 3중복제 또는 2.RNAse MRP에 의해 전사된 RNA 내 RNAse MRP의 RNA 단신, 골격 이상, 혈액 및 면역 이상, 옅은 색의 머리카락이 있습니다
저혈압이 없는 은이형성증 MDWH 1. RMRP 유전자-->공통 삽입은 -21~20ins모계 대립 유전자에 발생하는 TCTGGAAGCTGGAC 또는 2.218A-->G점 돌연변이 RNAse MRP의 RNA 환자들은 긴 뼈의 은유에서 새로운 관 구조를 만들 수 없다.이로 인해 다공성이 발생하고 긴 뼈가 확장됩니다.
무지외이형성 이형성증 AD 호모 접합성 삽입 돌연변이 및 2개의 화합물 헤테로 접합 돌연변이 RNAse MRP의 RNA 아주 작은 키의 조기 발병입니다.어른은 보통 키가 85cm를 넘지 않는다.치아의 이상량(기준치 미만)경미한 정신지체.
척추후만 이형성증 KD 194-195의 아버지 대립 유전자에 T의 돌연변이(삽입) 및 모계 대립 유전자의 63 C-> T 포인트 돌연변이. 미정 짧은 다리 왜소증의 한 형태입니다.긴 뼈, 변형불량, 납작한 척추, 짧은 갈비뼈.
오멘 증후군 OS RMRP 유전자의 3가지 돌연변이(현시점에서는 특이성이 불명) RNAse MRP의 RNA 환자들은 면역 결핍증이고 비늘 모양의 적혈구와 심각한 피부 홍조를 가지고 있다.

연골모발저형성증

RNAase MRP의 RNA 성분 돌연변이는 인간 다발성 질환인 연골-모발 저형성증(CHH)을 유발한다.CHH 환자에서 RNAse MRP와 관련된 두 가지 범주의 돌연변이가 확인되었다.첫 번째 유형은 TATA 박스와 전사 시작 부위 사이의 RNAse MRP 유전자의 프로모터에서 삽입, 복제 또는 삼중 복제가 발생하는 경우이다.이로 인해 RNAse MRP의 시작이 느리거나 전혀 발생하지 않습니다.두 번째 범주는 RNAse MRP에 의해 만들어진 전사된 RNA에 있는 돌연변이로 구성된다. CHH 환자는 RNAse MRP에 의해 만들어진 RNA 전사물에 70개 이상의 다른 돌연변이가 있는 것으로 확인되었으며, 반면 RNAse MRP 유전자의 프로모터 영역에서 약 30개의 다른 돌연변이가 확인되었다.대부분의 CHH 환자는 한 대립 유전자의 프로모터 돌연변이와 다른 대립 유전자의 RNAse MRP RNA 돌연변이의 조합 또는 두 대립 유전자의 두 RNAse MRP RNA 돌연변이의 조합을 가지고 있다.두 대립 유전자의 프로모터 영역에 종종 돌연변이가 없다는 사실은 RNAse MRP에 [6][7][8]의해 전사된 이 RNA가 존재하지 않는 치사성을 보여준다.

저혈압이 없는 은이형성증

MDWH(Metaphyseal 이형성증) 환자들은 긴 뼈의 형질에서 정상적이고 새로운 관상 구조를 만들어 낼 수 없다.따라서 MDWH 진단을 받은 사람들은 다공성과 확장된 긴 뼈를 경험하는 경향이 있다.돌연변이는 MDWH의 RMRP 유전자에 발생합니다. 일반적인 삽입은 (-21-20 ins)입니다.TCTGGAAGCTGGGAC)와 모계 대립 유전자에 218A→G 포인트 돌연변이가 발생한다.MDWH는 CHH의 배리언트일 가능성이 높습니다.둘 다 키가 작다는 점에서 같다.CHH의 돌연변이에 관여하는 같은 유전자 중 일부는 [9]MDWH에서 돌연변이를 일으키는 것과 같은 유전자이다.이 두 가지 질병은 MDWH에 CHH [3]환자에게서 발견되는 면역 결핍 및 기타 골격 특성이 부족하다는 점에서 다릅니다.

무지외이형성 이형성증

AD는 상염색체 열성 척추골상피질 이형성증이며, 일반적으로 키가 85cm를 초과하지 않는 성인과 극소량의 초기(신생 전)가 특징이다.평소보다 적은 치아와 약간의 정신지체도 AD의 전형이다.연관된 돌연변이는 호모 접합 삽입 돌연변이와 두 개의 복합 헤테로 접합 [3]돌연변이다.프로모터 5' 조절 영역의 돌연변이는 이 심각한 골격 질환과 관련되어 있다.이 상태를 설명하는 데 사용되는 다른 이름으로는 척추골상피질 이형성증, 비보조형, 척추골상피질 이형성증, 멘거형 [10]등이 있습니다.

척추후만 이형성증

KD는 짧은 다리 왜소증의 한 형태이다.KD의 특징은 긴 뼈의 굴곡, 이형, 편평한 척추, 짧은 갈비뼈입니다.대퇴골 활은 KD의 특징적인 진단입니다.KD를 가진 단일 환자의 RMRP 유전자에서 새로운 돌연변이가 발견되었으며, 구체적으로는 194-195의 아버지 대립 유전자의 T 돌연변이(삽입)와 모계 대립 유전자의 63C-->OS와 마찬가지로 MSRP 유전자는 질병과 엄격히 연관돼 있지 않지만 현재 연구는 MSRP 유전자가 요인임을 시사한다.KD는 극소수의 환자들에게서 관찰되었지만 이 치사성 질환은 최소한의 변화 질환의 뚜렷한 징후들에 대한 논의와 관련이 있다.KD는 면역결핍과 재생불량성 [3]빈혈을 동반한다는 점에서 여러 형태의 MCD와 유사하다.

오멘 증후군

오멘 증후군은 심각한 면역 결핍 질환으로, 대부분 비늘 모양의 적피질과 피부가 심하게 붉어지는 것이 특징이다.OS는 또한 일반적으로 림프조직의 확대, 장기간에 걸친 설사, 번영의 실패, 호산구증 등을 동반한다.OS를 가진 사람들의 유전자 배열은 RMRP 유전자의 세 가지 새로운 돌연변이를 나타내며, RMRP 유전자와 연관성을 시사하지만, OS의 원인을 더 잘 규명하기 위한 연구는 진행 중이다.현재 OS의 치료법은 골수이식뿐입니다.치료를 하지 않으면 OS는 유아기에 사망에 이르게 됩니다.OS 환자는 면역력이 떨어져 심각한 [3]2차 질환을 일으키는 감염과 제대로 싸울 수 없다.

레퍼런스

  1. ^ Li X, Frank DN, Pace N, Zengel JM, Lindahl L (June 2002). "Phylogenetic analysis of the structure of RNase MRP RNA in yeasts". RNA. 8 (6): 740–51. doi:10.1017/S1355838202022082. PMC 1370293. PMID 12088147.
  2. ^ Kiss T, Marshallsay C, Filipowicz W (October 1992). "7-2/MRP RNAs in plant and mammalian cells: association with higher order structures in the nucleolus". The EMBO Journal. 11 (10): 3737–46. doi:10.1002/j.1460-2075.1992.tb05459.x. PMC 556834. PMID 1382978.
  3. ^ a b c d e Martin AN, Li Y (March 2007). "RNase MRP RNA and human genetic diseases". Cell Research. 17 (3): 219–26. doi:10.1038/sj.cr.7310120. PMID 17189938.
  4. ^ Esakova O, Krasilnikov AS (September 2010). "Of proteins and RNA: the RNase P/MRP family". RNA. 16 (9): 1725–47. doi:10.1261/rna.2214510. PMC 2924533. PMID 20627997.
  5. ^ a b Piccinelli P, Rosenblad MA, Samuelsson T (July 21, 2005). "Identification and analysis of ribonuclease P and MRP RNA in a broad range of eukaryotes". Nucleic Acids Research. 33 (14): 4485–95. doi:10.1093/nar/gki756. PMC 1183490. PMID 16087735.
  6. ^ Integrated Genetics (2015). "Cartilage-hair Hypoplasia". Integrated Genetics. Laboratory Corporation of America. Retrieved 10 November 2015.
  7. ^ Mattijssen S, Welting TJ, Pruijn GJ (2010). "RNase MRP and disease". Wiley Interdisciplinary Reviews: RNA. 1 (1): 102–16. doi:10.1002/wrna.9. PMID 21956908.
  8. ^ Bradshaw, Ralph; Stahl, Phillip (2015). Encyclopedia of Cell Biology. Academic Press. pp. 294–295. ISBN 9780123947963.
  9. ^ U.S. National Library of Medicine. "RMRP". Genetics Home Reference. Retrieved 12 November 2015.
  10. ^ HealthGrades. "What is Anauxetic Dysplasia?". Right Diagnosis. Retrieved 13 November 2015.

외부 링크