트램블 복합체

TRAMP complex

TRAMP 복합체(Trf4/Air2/Mtr4p Polyadenylation Complex)는 다단백질, 이질화 복합체로 분산성 폴리아데닐화 활성화가 있으며 중합체에서 생성되는 다양한 RNA를 식별한다.그것은 원래 2005년에 LaCava 외, Vanacova 외, Wyers 외 에 의해 Saccharomyces cerevisiaae에서 발견되었다.[1]

TRAMP 복합체는 RNA 헬리코아제(Mtr4/Dob1)와 폴리(A) 폴리머아제(Trf4 또는 Trf5) 및 아연 너클 단백질(에어1 또는 에어2)으로 구성된다.TRAMP 복합체의 엑소좀(Rrp6p/Rrp47p)과 Mtr4p 사이의 상호작용은 RNA 감시와 비정상 RNA의 분해에 도움을 준다.

진핵 세포의 핵에서 엑소솜 콤플렉스와 상호작용하며 리보솜 RNA와 snoRNA의 3의 최종 처리 및 분해에 관여한다.[1][2]TRAMP 콤플렉스는 Rrp6를 목표로 하는 RNA의 폴리(A) 꼬리와 핵심 엑소솜을 4-5개의 아데노신까지 잘라내 대본 인식과 엑소좀 복합 활성화를 돕는다.[1][3]엑소좀의 기질특성은 TRAMP 콤플렉스가 중요한 공동 인자 역할을 하며 다양한 활동을 유지하는데 도움을 주기 때문에 TRAMP 콤플렉스가 있는 곳에서 개선된다.[4]

이러한 방식으로 TRAMP는 퍼베이시브 RNA 중합효소 II 전사를 통해 생성된 비코딩 대본의 셀을 제거하는 데 중요한 역할을 하며, 기능 코딩 및 비코딩 RNA의 생물 발생과 교체에도 기능한다.[5]

TRAMP 콤플렉스는 또한 다양한 다른 RNA 공정에도 직간접적으로 영향을 미친다.RNA 수출, 스플리싱, 이질 색소 유전자의 음소거에 관여하며 게놈의 안정성 유지에 도움을 준다.[6]

구성 요소들

비 캐논 폴리(A) 폴리머아제

Pol(A)[9] 중합체는 DNA Topoisomerase Top1p와 다양한 유전적 상호작용을 보여 DNA와의 상호작용으로 인해 Topoisomerase 관련 함수 Trf4p와 Trf5p로[7][8] 불렸다.세포 내 Trf4p는 Trf5p에 비해 농도가 높으며 표현형에도 강한 영향을 미친다.[10]Trf4p는 핵 전체에 존재하며, Trf5p는 주로 핵에서 발견된다.Trf4p 구조는 중심 영역과 표준 중합체 구조와 유사한 촉매 영역으로 구성된다.[11]

Cid1 계열에 속하는 TRAMP 복합체의 비 카논 폴리(A) 폴리머아제(Trf4p 또는 Trf5p)는 RRM(Remotional Incognition Motives, RRM)을 포함하고 있지 않으므로, Air1/Air2와 같은 추가 단백질이 다면화용 비카논 폴리머제들에 의해 요구된다.[12]

아연 너클 단백질

아연 너클 단백질 Air1p/Air2p(Arginine methyl transferase-interaction RING-손가락 단백질)는 주로 RNA의 결합에 관여한다.[13]C와 N 단자 사이에 존재하는 5개의 CCHC(C는 Cysteine, H는 Histidine) 아연 너클 모티브가 있다.

에어2p 단백질에서는 네 번째와 다섯 번째 아연 너클의 역할이 다르다.네 번째 아연 너클은 RNA 결합의 역할을 하는 반면 다섯 번째 너클은 단백질과 단백질 상호작용을 위해 중요하다.[14]에어2p는 Trf4p의 중심 영역과 상호작용하며, Trf4p의 폴리아데닐화 활동은 손가락 관절의 삭제나 돌연변이가 폴리아데닐화 활동을 방해하기 때문에 이 상호작용에 의존한다.[14]에어1p는 Npl3p(mRNA 수출을 담당하는 단백질)의 메틸화 억제를 담당한다.또한 Air1p/Air2p는 비정상적인 mRNP를 TRAMP 경로로 유도하여 그 열화를 초래한다.[15]

스키2는 헬리코아제 Mtr4p와 같다.

헬리코아제 Mtr4p와 같은 스키2는 핵에 폴리(A) RNA를 모으는 내열성 돌연변이를 선별하는 과정에서 발견되었으며 주로 언로딩 활동에 관여한다.Mtr4p(Dob1p라고도 함)는 SF2 헬리코아제로서 DExH-box RNA 헬리코아제 계열로, 도메인과 같은 두 개의 RecA로 구성된다.[16]또한 WH 도메인(윙드 헬릭스 도메인), 아치 도메인(스토크 및 KOW 도메인 [Kyprides, Ouzunis, Woese 도메인]이라고도 함)과 헬리컬 번들 도메인으로 구성된다.[16]헬리캐아제 코어 표면에 WH 및 헬리컬 번들 도메인을 포장하면 ssRNA 채널이 형성된다.[16]

Mtr4p는 Q-motif에 의해 매개된 RNA 이중 언로딩에 대해 ATP 또는 dATP 가수분해를 요구한다.Mtr4p의 풀림 활동을 위해서는 쌍체 영역에 대한 단일 가닥 영역 3'도 필수적이다.Mtr4p는 엑소좀의 다양한 성분과의 직접 접촉을 통해 핵 엑소좀에 TRAM 복합체의 RNA 기판을 적절히 첨가하는데 도움을 준다.[17]

표준 중합체와 비카논 중합체의 차이

비카논성 폴리(A) 폴리머아제 및 정합성 폴리머아제 사이의 차이는 표준 폴리머아제들이 mRNA의 유지에 도움이 되고 그 활성도가 mRNA의 특정 순서에 의해 조절되는 반면 비카논성 폴리머아제스의 폴리아데닐화는 RNA에서 다른 조절된 시퀀스를 사용하고 변성이나 처리를 위해 RNA를 지정한다는 것이다.[13]표준 중합체는 DNA 중합효소 β 슈퍼 패밀리에 속하는 반면 비 카논 중합효소는 [1]Cid1 패밀리에 속하는 반면, 또 다른 주요 차이점은 폴리(A) 꼬리의 길이이다. 표준 중합효소는 많은 아데닐레이트를 첨가할 수 있기 때문에 생산된 RNA는 더 긴 폴리(A) 꼬리가 있는 반면, 반면에 비 카논 중합효소는 셔로 RNA를 생산할 수 있다.폴리(A) 꼬리의 길이는 아데닐레이트를 거의 첨가하지 않기 때문이다.[19]

3'->5' exonuclease complex exosome과의 상호작용

TRAMP 콤플렉스는 엑소솜이라 불리는 3'->5' 엑소누크리스 콤플렉스의 도움으로 다양한 RNA의 분해나 처리를 가져온다.RNase PH(Pleckstrin Homology) 영역 단백질의 육각 링, Rrp41p, Rrp42p, Rrp43p, Rrp45p, Rrp46p, Mtr3p는 S. cerebisiae의 외향으로 구성된다.[20]엑소솜은 Rrp6p가 존재하는 곳에서 트램블 복합 인비트로의 도움을 받아 RNA 열화를 더 효율적으로 일으킬 수 있다.또한, RNA 분해는 공동전송으로 채용되는 다양한 엑소솜 공작용제의 존재에서 강화된다.[21]

스키2p, 스키3p, 스키8p로 구성된 스키 콤플렉스는 모든 mRNA 열화 경로에 세포질 엑소솜이 필요하다.[22]Ski7p 단백질과 함께 세포질 엑소솜은 다양한 비정상적인 리보솜과 mRNA에 부착되어 분해된다.[20]

구성 요소 간 상호 관계

TRAMP 단지의 모든 구성요소는 상호 연관되어 있다.Trf4p/Trf5p와 같은 폴리(A) 중합체의 활동을 위해서는 아연 너클 단백질이 필수적이다.유사한 방법으로, 엑소솜에 의해 야기된 RNA 열화는 헬리캐아제나 공작용제 역할을 하는 Mtr4p와 같은 스키2의 이완 활성에 의해 자극된다.Mtr4p의 언저링 활성은 TRAMP 단지의 Trf4p/Air2p에 의해 개선된다.[13]Mtr4p는 또한 폴리(A) 꼬리의 길이를 유지하고 조절하는 데 중요한 역할을 한다.그러나 Mtr4p의 파괴나 부재는 과아데닐화를 초래하고 폴리(A) 꼬리의 길이를 방해한다.

Trf5p, Air1p, Mtr4p 사이에 형성된 단지를 TRAMP5 콤플렉스라고 부른다.[15]S. 세레비시아에는 중합체의 유무에 따라 두 가지 형태의 TRAMP 복합체가 있다.Trf4p가 있으면 단지를 TRAMP4라고 하고, Trf5p가 있으면 TRAMP5라고 한다.[23]

RNA 기질

세 가지 중합체(Poll I, II, III)가 모두 생성하는 RNA는 TRAMP 복합체의 기판 역할을 한다.TRAMP 콤플렉스는 각종 RNA의 처리와 감시에 관여하며 비정상 RNA를 저하시킨다.RNA 기질에는 리보솜 RNA(rRNA), 소핵 RNA(snoRNA), 전이 RNA(tRNA), 소핵 RNA(snRNA), 소핵 RNA(snRNA), RNA 중합효소 II(Pol II)의 Long transcription 등이 있다.그러나 TRAM 콤플렉스가 다양한 기판을 식별하는 메커니즘은 알려져 있지 않다.

TRAMP 콤플렉스는 Nab3(RNA 결합단백질)가 결정적인 역할을 하는 Exosome complex Exonuclease RrP6를 결합해 RNA 공정에서 더욱 효율적으로 작용한다.[15][23]

염색질 유지의 역할

메틸전달효소 Hmt1p(Rmt1p)와 같은 다양한 효소로 인한 전치 후 수정은 염색질 유지에 간접적인 영향을 미칠 수 있다.TRAMP 복합체의 RNA 기판이 게놈에 걸쳐 전사될 때 염색질 구조가 영향을 받는다.다양한 TRAMP 성분은 물리적으로나 유전적으로 다양한 단백질과 상호작용을 하며, 염색질과 DNA대사에 변화를 가져온다.[1]

TRAMP 매개 공정의 보존

사카로마이오스 세레비시아에 있는 TRAMP 복합체의 성분은 효모에서 포유류에 이르는 다른 유기체에 보존되어 있다.Cid14p, Air1p, Mtr4p를 포함한 정신분열체 퐁베의 TRAMP 복합성분은 기능적으로 S. 세레비시아에 있는 TRAMP 복합성분과 유사하다.[24]

인간에게

인간의 TRAMP 복합체는 헬리코아제 hMtr4p, 비카논 폴리(A) 중합효소 hPAPD(PAP 관련 도메인 함유) 5 또는 hPAPD7, 아연 너클 단백질 hZCHC7, RNA 결합 단백질 hRBM7p 등 다양한 성분으로 구성된다.[25]

참조

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