人間のU4/U6.U5トライ-snRNPの分子構造

Dmitry E Agafonov¹, Berthold Kastner¹, Olexandr Dybkov¹

¹Department of Cellular Biochemistry, Max Planck Institute for Biophysical Chemistry, D-37077 Göttingen, Germany.

Science (New York, N.Y.)

|February 26, 2016

まとめ

この研究は,ヒトのスプライソームの重要な構成要素であるtri-snRNPの3D構造を明らかにしています. この構造は,Spliceosomeの組み立てに不可欠な,早期のRNA解体を防ぐために,Brr2ヘリケアスがどのように位置づけられているかを説明する.

科学分野:

分子生物学
構造生物学
生物化学

背景:

スプライソームは遺伝子発現に不可欠であり,mRNA前スプライシングを媒介する.
U4/U6.U5 三重小核リボヌクレオプロテイン (tri-snRNP) は,スプライソームの基本的な構成要素である.
トライ-snRNPの構造を理解することは,スプライソームの組立と機能を明らかにするために非常に重要です.

研究の目的:

人間のトライ-snRNPの高解像度3次元構造を決定する.
トライ-snRNP内の Brr2ヘリケーズによるRNA解の構造的基礎を調査する.
ヒトのトライ-snRNP構造と酵母における関連構造を比較して,スプライソーム活性化中の構造変化を理解する.

主な方法:

単粒子の冷凍電子顕微鏡 (cryo-EM) を使用して,1. 8メガダルトンのヒトトライsnRNPの3D構造を取得しました.
高解像度のコンポーネント構造は,EM密度マップに組み込まれました.
タンパク質のクロスリンクがモデルの検証に使用された.

主要な成果:

7アングストロム解像度のヒトトライ-snRNPの3D構造が決定された.
このモデルは,早期のU4/U6RNA解体を防止するBrr2RNAヘリケーズの位置を明らかにした.
Sad1タンパク質は,その前活性化状態での Brr2 の可能性のある結合体として特定されました.

結論:

決定された構造は,RNAの解き放たれを制御することによって,スプライソーム組成の調節に関する洞察を提供します.
Spliceosomeの活性化中の Brr2の適合変化とPrp8の再配置は,酵母構造との比較によって推論された.
この研究は,スプライソームのダイナミクスと分子レベルでの調節を理解するための基礎を築いています.

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