リボヌクレアーゼP – 日本語百科事典辞書

Ribonuclease_P
リボヌクレアーゼ P ( EC 3.1.26.5、RNase P ) は、 RNAを切断するリボヌクレアーゼの一種です。RNase P は、タンパク質ベースの酵素と同じように触媒として機能するリボ核酸であるリボザイムであるという点で他の RNase とは異なります。その機能は、 tRNA分子上の RNA の余分な配列、または前駆体配列を切断することです。さらに、RNase P は、自然界に存在する 2 つの既知の多重ターンオーバーリボザイム (もう 1 つはリボソーム)のうちの 1 つであり、その発見によりシドニーアルトマンとトーマスチェクは1989 年のノーベル化学賞: 1970 年代に、アルトマンは隣接配列を持つ tRNA 前駆体の存在を発見し、RNase P と前駆体 tRNA の5′ リーダー配列のプロセシングにおけるその活性を初めて特徴付けました。最近の発見により、RNase P には新たな機能があることも明らかになりました。ヒト核 RNase P は、RNA ポリメラーゼ IIIによって転写される、tRNA、5S rRNA、SRP RNA、U6 snRNA遺伝子などのさまざまな小さな非コード RNAの正常かつ効率的な転写に必要であることが示されています。、ヒト細胞の 3 つの主要な核 RNA ポリメラーゼの 1 つ。
tRNA と複合体を形成した細菌のリボヌクレアーゼ P ホロ酵素の結晶構造 (黄色)、触媒作用に関与する金属イオン (ピンクの球) を示す、PDB : 3Q1R
細菌性 RNase P クラス A
RNaseP_bact_a の
二次構造と配列保存の予測
識別子
シンボル RNaseP_bact_a ラファム RF00010 その他のデータ
RNAの種類
遺伝子; リボザイム
ドメイン
細菌
行く
GO:0008033 GO:0004526 GO:0030680
それで SO:0000386 PDB構造 PDBe 細菌性 RNase P クラス B
RNaseP_bact_b の
二次構造と配列保存の予測
識別子
シンボル RNaseP_bact_b ラファム RF00011 その他のデータ
RNAの種類
遺伝子; リボザイム
ドメイン
細菌
行く
GO:0008033 GO:0004526 GO:0030680
それで SO:0000386 PDB構造 PDBe 古細菌RNase P
古細菌RNase Pの
二次構造と配列保存の予測
識別子
シンボル RNaseP_arch ラファム RF00373 その他のデータ
RNAの種類
遺伝子; リボザイム
ドメイン古細菌行く
GO:0008033 GO:0004526 GO:0030680
それで SO:0000386 PDB構造 PDBe 古細菌RNase PクラスT
識別子
シンボル RNaseP-T ラファム RF02357 その他のデータ
RNAの種類
遺伝子; リボザイム
ドメイン古細菌行く
GO:0008033 GO:0004526 GO:0030680
それで SO:0000386 PDB構造
PDBe

コンテンツ
1 バクテリア内
1.1 細菌性 RNase P クラス A および B
2 古細菌では
3 真核生物では
4 RNase Pを使用した治療
5 参考文献
6 参考文献
7 外部リンク

バクテリア内
細菌のRNase P には 2 つの構成要素がM1 RNA と呼ばれる RNA 鎖と、C5 タンパク質と呼ばれるポリペプチド鎖またはタンパク質です。インビボではリボザイムが適切に機能するには両方の成分が必要ですが、インビトロではM1 RNA が単独で触媒として作用します。 C5 タンパク質の主な役割は、おそらく活性部位の金属イオン親和性を高めることによって、基質結合親和性と M1 RNA 酵素の触媒速度を高めることです。最近、細菌の RNase P ホロ酵素と tRNA の結晶構造が解明され、RNase P RNA の大きな同軸に積み重ねられたらせんドメインがどのようにしてプレ tRNA 標的の形状選択的認識に関与しているのかが示されました。この結晶構造は、基質認識と触媒作用の初期のモデルを確認し、活性部位の位置を特定し、タンパク質成分がどのように RNase P 機能を増加させるかを示しています。

細菌性 RNase P クラス A および B
リボヌクレアーゼ P (RNase P) は、古細菌、細菌、真核生物だけでなく、葉緑体やミトコンドリアにも存在する遍在性のエンドリボヌクレアーゼです。その最も特徴的な活性は、前駆体 tRNA の 5′ リーダー要素を切断することによる tRNA の成熟 5′ 末端の生成です。細胞の RNase P はリボ核タンパク質(RNP) です。細菌の RNase Ps からの RNA は、タンパク質サブユニットが存在しなくても触媒活性を保持します。つまり、RNA はリボザイムです。単離された真核生物および古細菌の RNase P RNA は、その触媒機能を保持していることは示されていませんが、それでもホロ酵素の触媒活性には不可欠です。古細菌および真核生物のホロ酵素は真正細菌のホロ酵素よりもはるかに多くのタンパク質含有量を持っていますが、3 系統すべての RNA コアは相同であり、P1、P2、P3、P4、および P10/11 に対応するヘリックスはすべての細胞 RNase P に共通しています。 RNA。しかし、特に真核生物の RNA 間では、かなりの配列変異が存在します。

古細菌では
古細菌では、RNase Pリボ核タンパク質は RNA と結合する 4 ～ 5 個のタンパク質サブユニットから構成されます。インビトロ再構成実験によって明らかになったように、これらのタンパク質サブユニットは、本質的に RNA 成分によって媒介される tRNA プロセシングには個別に必要ありません。古細菌 RNase P のタンパク質サブユニットの構造はX 線結晶構造解析とNMRによって解明され、機能の基礎となる新しいタンパク質ドメインとフォールディングが明らかになりました。
比較ゲノミクスと改良された計算手法を使用して、「タイプT」と呼ばれるRNase P RNAの徹底的に最小化された形態が、ピロバキュラム属、カルディビルガ属、およびヴァルカニサエタ属の種を含む、クレンアーキア系統科サーモプロテアセエ科のすべての完全なゲノムで発見された。どれも従来の触媒ドメインを保持していますが、認識できる特異性ドメインがありません。RNA単独の5’tRNAプロセシング活性が実験的に確認された。Pyrobaculum および Caldivirga RNase P RNA は、トランス作用性リボザイムとして機能することがまだ発見されている最小の天然形態です。これらの RNA における特異性ドメインの喪失は、基質特異性が変化した可能性を示唆しています。
最近、古細菌Nanoarchaeum equitans はRNase P を持たないと主張されています。計算および実験による研究では、その存在の証拠を見つけることができませんでした。この生物では、tRNA プロモーターは tRNA 遺伝子に近く、転写は tRNA の最初の塩基から始まるため、RNase P の必要性がなくなると考えられています。

真核生物では
詳細情報:核 RNase P
ヒトや酵母などの真核生物では、ほとんどの RNase P は細菌に見られるものと構造的に類似した RNA 鎖と、(単一の細菌の RNase P タンパク質とは対照的に) 9 ～ 10 個の関連タンパク質で構成されています。、C5)。これらのタンパク質サブユニットのうち 5 つは、古細菌の対応物と相同性を示します。RNase P のこれらのタンパク質サブユニットは、核小体におけるリボソーム RNA のプロセシングに関与する触媒性リボ核タンパク質であるRNase MRPと共有されています。真核生物の RNase P がリボザイムであることが証明されたのはつい最近のことです。したがって、真核生物の RNase P の多数のタンパク質サブユニットは、それ自体 tRNA プロセシングにはあまり寄与していませんが、遺伝子転写などの他の生物学的環境における RNase P および RNase MRP の機能には不可欠であると思われます。そして細胞周期。ミトコンドリアと葉緑体の起源が細菌であるにもかかわらず、高等動物や植物の色素体には RNA ベースの RNase P が含まれていないようです。ヒトのミトコンドリア RNase P はタンパク質であり、 RNAを含まないことが示されています。。ホウレンソウの葉緑体RNase P も、RNA サブユニットなしで機能することが示されています。
ヒト RNase P のサブユニットと機能
サブユニット
機能・相互作用（tRNAプロセシングにおける） RPP14 RNA結合 RPP20 ATPase、ヘリカーゼ/Hsp27、SMN、Rpp25 RPP21 RNA結合、活性g/Rpp29 RPP25 RNA結合/Rpp20 RPP29 tRNA結合、活性/Rpp21 RPP30 RNA結合、活性/Pop5 RPP38 RNA結合、活性 RPP40 hポップ1
hポップ5
RNA結合、活性/Rpp30 H1 RNA アクティビティ/Rpp21、Rpp29、Rpp30、Rpp38

RNase Pを使用した治療
RNase P は現在、単純ヘルペスウイルスサイトメガロウイルスインフルエンザやその他の呼吸器感染症 HIV-1 、融合遺伝子によって引き起こされる癌などの疾患に対する潜在的な治療法として研究されています。BCR-ABL。外部ガイド配列 (EGS) は、ウイルスまたは発がん性 mRNA と相補性を持って形成され、 tRNAの T ループおよびアクセプターステムを模倣する構造が形成されます。これらの構造により、RNase P は EGS を認識し、標的 mRNA を切断できます。EGS 療法は培養マウスおよび生きたマウスで効果があることが示されています。

参考文献
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参考文献
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外部リンク
シドニー・アルトマンのノーベル講演会、1989年ノーベル化学賞
RNase P データベース(ncsu.edu)
RfamのNuclear RNase Pのページ
Rfamの古細菌 RNase P のページ
Rfamの細菌 RNase P クラス A のページ
Rfamの細菌 RNase P クラス B のページ
米国国立医学図書館のRNase+P医療主題見出し(MeSH)
EC 3.1.26.5 · ポータル:

生物学”