Argonaute

Argonaute  - proteiner , der er katalytiske komponenter i RISC ( RNA-induced silencing complex ) - et proteinkompleks, der giver gen-silencing ved mekanismen af ​​RNA-interferens (RNAi).

Argonaute-proteiner binder små interfererende RNA'er ( siRNA'er ) og har endonukleaseaktivitet mod mRNA'er , der er komplementære til det bundne siRNA- fragment . [en]

De molekylære mekanismer for RNA- binding af Argonaute-proteiner er blevet etableret ved hjælp af røntgendiffraktionskrystallografi af det RNA-bindende domæne. Den phosphorylerede 5'-ende af RNA-strengen går ind i en konserveret hovedlomme og danner kontakter via divalente kationer (f.eks. Mg ++ ) og ved aromatisk stabling mellem 5'-nukleotidet i siRNA og den konserverede tyrosinrest . Dette sted ser ud til at danne et "nukleationssted" for siRNA'et til at binde til dets mRNA-mål. [2]

I eukaryoter er Argonaute-proteiner blevet identificeret i høje koncentrationer i områder af cellecytoplasmaet kendt som cytoplasmatiske legemer , hvor mRNA'er nedbrydes. [3]

Argonaute-proteiner er også involveret i dannelsen og reguleringen af ​​miRNA- aktivitet .

  1. Ago2 skærer pre-miRNA'et og danner en yderligere precursor (ac-pre-miRNA); [fire]
  2. Ago2 er også medlem af RISC og medierer bindingen af ​​mikroRNA'er til 3'UTR svarende til mRNA'et og hæmmer translation (i nogle tilfælde forårsager deadenylering og nedbrydning af mRNA'et). Ago2 interagerer med TRBP og Dicer (som bearbejder præ-miRNA til miRNA) og danner med dem et tredobbelt kompleks, der også binder miRNA, på grundlag af hvilket RISC samles yderligere ved at binde andre proteiner. [5]

Argonaute-proteinfamilien er repræsenteret blandt eukaryoter , nogle archaea og endda bakterier , såsom Aquifex aeolicus . Ifølge sammenlignende genomik ser Argonaute-familien ud til at have udviklet sig fra translationsinitieringsfaktorer [6] .

Rolle i modtagelighed for virusinfektion

Influenzavirus-inficerede Argonaute 4 (AGO4)-mangelfulde mus har signifikant højere virale titre in vivo sammenlignet med normale mus [7] og også i modsætning til AGO1- eller AGO3-mangelfulde mus [8] . Således kan specifik aktivering af AGO4-funktion i pattedyrsceller være en effektiv antiviral strategi.


Links

  1. ↑ Rand TA, Petersen S, Du F, Wang X. (2005). Argonaute2 spalter anti-guidestrengen af ​​siRNA under RISC-aktivering. Cell 123(4):621-9.
  2. ↑ Ma J., Yuan Y., Meister G., Pei Y., Tuschl T., Patel D. Strukturelt grundlag for 5'-endespecifik genkendelse af guide-RNA af A. fulgidus  Piwi //-proteinet - 2005. - Bd. 434 , nr. 7033 . - S. 666-670 . - doi : 10.1038/nature03514 . — PMID 15800629 .
  3. ↑ Sen GL, Blau HM. (2005). Argonaute 2/RISC findes på steder med mammal mRNA-henfald kendt som cytoplasmatiske legemer. Nat Cell Biol 7(6):633-6.
  4. ↑ Diederichs S., Haber DA Dual Role for Argonautes in MicroRNA Processing and Posttranscriptional Regulation of MicroRNA Expression (december 2007) Cell, Volume 131, Issue 6, 14 1097-1108 PMID 18083100
  5. ↑ Chendrimada TP, Gregory RI, Kumaraswamy E, Norman J, Cooch N, Nishikura K, Shiekhattar R. (Aug 2005) TRBP rekrutterer Dicer-komplekset til Ago2 til mikroRNA-behandling og gendæmpning. Nature, 4;436(7051):740-4. PMID 15973356
  6. ↑ Anantharaman V., Koonin E., Aravind L. Komparativ genomik og evolution af proteiner involveret i RNA-metabolisme  //  Nucleic Acids Res : journal. - 2002. - Bd. 30 , nej. 7 . - S. 1427-1464 . doi : 10.1093 / nar/30.7.1427 . — PMID 11917006 .
  7. ↑ Adiliaghdam, F., Basavappa, M., Saunders, TL, Harjanto, D., Prior, JT, Cronkite, DA, ... & Jeffrey, KL (2020). Et krav til Argonaute 4 i pattedyrs antiviralt forsvar. Cellerapporter, 30(6), 1690-1701. doi : 10.1016/j.celrep.2020.01.021 PMC 7039342 PMID 32049003
  8. ↑ Van Stry, M., Oguin, T.H., Cheloufi, S., Vogel, P., Watanabe, M., Pillai, M.R., ... & Bix, M. (2012). Forbedret modtagelighed af Ago1/3 dobbelt-null mus for influenza A virus infektion. Journal of virology, 86(8), 4151-4157. doi : 10.1128/JVI.05303-11 PMC 3318639 PMID 22318144