Metoda ekspresji i oczyszczania białka eIF4E jako białka fuzyjnego z reduktazą dihydrofolianową
Znaczenie końca 3’ mRNA w regulacji translacji – rola białka CPEB
description
Transcript of Znaczenie końca 3’ mRNA w regulacji translacji – rola białka CPEB
Znaczenie końca 3’ mRNA w regulacji translacji – rola białka CPEB
Dorota Kubacka
Struktury regulatorowe wewnątrz mRNA
• struktura kapu
• Internal Ribosome – Entry Sequences – IRES
• upstream Open Reading Frames – uORF
• drugorzędowe i trzeciorzędowe struktury RNA, np.: harpins, pseudoknots
• specyficzne miejsca wiązania dla białek lub RNA regulatorowych
• łańcuch poly(A)
Gebauer at al. 2004, Mol. Cell Biol.
Ogon poly(A)
• jeden z czynników przyczyniających się do aktywacji translacji
• chroni mRNA przed degradacją
Gebauer at al. 2004, Mol. Cell Biol.
Sekwencje bogate w urydynę i puryny
• sekwencje bogate w urydynę, adenozynę i/lub guanozynę
• sekwencje bogate w urydynę i adenozynę, nazywane ARE lub AURE (ang. A/U rich element)
• zlokalizowane w rejonie 3’ UTR mRNA
• długość sięga 50-150 nukleotydów
• występują w mRNA kodujących między innymi białka regulujące wzrost komórki, cytokiny, białka zaangażowane w odpowiedź komórki na czynniki stresowe
Klasyfikacja ARE
I klasa – rejony bogate w U posiadające rozproszone kopie motywu
AUUUA
II klasa – rejony bogate w U posiadajace przynajmniej dwa
zachodzące na siebie motywy UUAUUUA(U/A)(U/A)
III klasa – rejony bogate w U nie zawierające motywu AUUUA
Procesy, w których uczestniczą sekwencje bogate w urydynę i puryny
stabilnośc i niestabilność mRNA
wzrost i obniżenie translacji mRNA
TTP AUF1 ; Hel –N1
rodzina białek Hu BRF1 ; KSRP
CPEB ; BrunoHuR ; Hel –N1
TIA-1
Czynniki białkowe uczestniczące w powyższych procesach wiążące sekwencje regulatorowe
Sekwencje bogate w urydynę, adenozyne i/lub guanozynę
• hamowanie translacji – regulacja przestrzenna ekspresji białka
przykłady sekwencji BRE →
Minshal at al. 2007, J. Biol. Chem.
Współdziałanie TTP (tristetrapoliny) i RISK – kompleksu rybonukleoproteinowego
niepełna komplementarność
ZACHAMOWANIE TRANSLACJI
pełna komplementarność
DEGRADACJA TRANSKRYPTU
+ TTP
• ludzkie miRNA – mir-16 obecne w kompleksie RISK w obecności TTP łączy się z sekwencją ARE mRNA i prowadzi do jego degradacji
Filip A. 2008, Postępy Biochemii
Sekwencje CPE – miejsca wiązania białka CPEB
Charlesworth at al. 2004, J. Biol. Chem.
typowa sekwencja CPE - UUUUUAU
Motywy białka CPEB wiążące sekwencje CPE
Mandez at al. 2001, Mol. Cell Biol.
Białko CPEB w regulacji translacjiu żaby szponiastej
hamowanie translacji aktywacja translacji
Mandez at al. 2001, Mol. Cell Biol.
Regulacja translacji synaptycznych mRNA przez białko CPEB
neuron postsynaptyczny
neuron presynaptyczny
DICE – sekwencje bogate w urydynę i cytozynę
• blokowanie wiązania podjednostki rybosomalnej 60S z kompleksem
inicjacyjnym 48S przez rybonukleoproteiny E1 i K
Gebauer at al. 2004, Mol. Cell Biol.
Podsumowanie
• Sekwencje regulatorowe– ogon poly A – sekwencje bogate w urydnę i puryny– sekwencje bogate w urudynę i cytozynę
• Funkcje– regulacja inicjacji translacji – stabilność bądź destabilizacja transkryptów– regulacja czasowo – przestrzenna translacji wybranych mRNA
Podsumowanie
• Zmiany w poziomie ekspresji wielu białek wiążących sekwencje bogate w urydyny i puryny oraz miRNA, kontrolujących translację czy stabilność transkryptów kodujących cytokiny i protoonkogeny, wiążą się z rozwojem komórek nowotworowych. Zrozumienie tych procesów regulacji ma swoja przyszłość w poznaniu zmian wywołujących choroby.
• Badania nad mechanizmem plastyczności synaptycznej ma swój cel w lepszym zrozumieniu i zapobieganiu bądź leczeniu chorób tj.: upośledzenie umysłowe, choroba Alzheimera, autyzm i wielu innych.