Spliceosomet er en nuklear struktur bestående af RNA- molekyler og proteiner , der fjerner ikke-kodende sekvenser ( introner ) fra mRNA - precursorer . Denne proces kaldes splejsning (af engelsk splejsning - splejsning). Spliceosomet består af fem små nukleare RNA'er (snRNA'er), og hver af dem er forbundet med mindst syv proteinfaktorer, der danner små nukleære ribonukleoproteiner (snRNP'er). snRNP'erne indeholdt i spliceosomet kaldes U1 , U2 , U4 , U5 og U6 [1] .
Spliceosomet fungerer som en kompleks dynamisk maskine: i in vitro -systemer samler flere komponenter af spliceosomet sig på mRNA-precursoren (pre-mRNA) og udfører deres opgaver, hvorefter de forlader dem og giver plads til følgende komponenter [2] .
Under splejsning bestemmes genkendelse af 5'-splejsningsgrænsen, forgreningspunktregionen og 3'-grænsen i vid udstrækning af baseparring i snRNA-molekyler og konsensussekvenser i præ-mRNA. Allerede i begyndelsen af splejsningen binder U1 komplementært til den 5'-bindingsgrænse, og BBP proteinet ( forgreningspunkt bindende protein ) og U2AF (hjælpefaktor U2) genkender det fremtidige forgreningspunkt. Dernæst fortrænger U2 snRNP BBP og U2AF ved komplementær binding til konsensussekvensen af forgreningspunktregionen. Binding af U2 til et forgreningspunkt får det tilsvarende uparrede adenin til at forlade det parrede område, hvorved det aktiveres til at reagere med 5'-splejsningsgrænsen. Det er denne adenin, der vil blive forgreningspunktet. Tilstedeværelsen af pseudouridinrester i U2 næsten modsat forgreningsregionen fører til en ændring i konfigurationen af RNA-RNA-bindinger under binding til U2. Disse pseudouridin-inducerede strukturelle ændringer placerer 2'-OH-gruppen af forlænget adenosin i position til at tillade det første splejsningstrin [3] . Det tredobbelte snRNP U4/U6•U5 går derefter ind i reaktionen, hvor U4 og U6 holdes sammen ved komplementær binding. Komplekset U1, U2, U4, U5 og U6 kaldes B-komplekset. U5 interagerer med sekvenserne ved 5'- og 3'-enderne af splejsningsregionen på grund af den invariante snRNA-løkke, der er en del af den [4] . Proteinkomponenter af U5 interagerer med 3'-regionen af splejsningsstedet [5] . Spliceosomet gennemgår en række omlejringer, der skaber det aktive sted af spliceosomet og placerer præ-mRNA'et til den første phosphoryltransferasereaktion. Intronen antager en karakteristisk lassoform. Endnu et par omlægninger finder sted, hvorved båndene mellem U4 og U6 brydes, og U4 forlader. Det frigivne U6 erstatter U1 ved 5'-splejsningsgrænsen og danner et aktivt sted for den anden phosphoryltransferasereaktion, hvorunder exonenderne forbindes, og intronen udskæres. Komplekset U2, U5 og U6 kaldes B*-komplekset, og det kompleks, der eksisterer mellem eksistensen af B*-komplekset og excision af intronen, kaldes C-komplekset. U5 [6] [7] er påkrævet for exon-sammenføjning .
Selvom splejsningsreaktionerne i sig selv ikke kræver ATP , er det påkrævet til samling og omlejring af spliceosomet. For eksempel bruges ATP af nogle spliceosomproteiner til at bryde RNA-RNA-bindinger. Faktisk kræver alle stadier, bortset fra landingen af BBP på forgreningspunktet og U1 på 5'-splejsningsstedet, ATP-hydrolyse og deltagelse af yderligere proteiner (for én splejsningsbegivenhed kræves der mindst 200 proteiner, inklusive snRNP-proteiner ) [8] .
Efter afslutning af splejsning dirigerer spliceosomet et sæt proteiner, der binder til mRNA'et nær den position, som intronen tidligere har besat. Disse proteiner kaldes exon junction complex (EJC ) [ 8 ] .
Ud over det U2-afhængige store spliceosom er der et U12-afhængigt lille spliceosom ( engelsk minor spliceosom ). Det lille spliceosom er til stede i de fleste eukaryoter , men splejser kun omkring 0,5% af intronerne. Sådanne introner splejser noget mindre effektivt end store spliceosomintroner og forventes at begrænse ekspressionen af de tilsvarende gener . Sammenlignet med normale introner, som har GT-AG-ender og et lavt konserveret 5'-splejsningssted, har små spliceosom-introner konserverede 5'-splejsningssteder og AT-AC-ender. Små spliceosom snRNP'er omfatter fire specifikke snRNA'er U11 , U12 , U4atac og U6atac samt U5 snRNA fælles for begge typer spliceosomer [9] . Figuren til venstre viser de vigtigste forskelle i driften af store og små spliceosomer.
Mutationer af forskellige komponenter i spliceosomet og deres tilsvarende lidelser fører ofte til udvikling af myelodysplastiske syndromer [10] [11] såvel som forskellige former for cancer og neuropatologier [12] . I denne henseende er kandidater til anticancerlægemidler små molekyler , der kan modulere spliceosomets arbejde [13] . Taybi- Linder syndrom er forbundet med mutationer i snRNA, som er en del af det lille spliceosom [ 14] .
| Post-transskriptionelle modifikationer | |||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Atomisk |
| ||||||||
| Cytosolisk |
| ||||||||
| eukaryote celleorganeller _ | |
|---|---|
| endomembransystem | |
| cytoskelet | |
| Endosymbionter | |
| Andre indre organeller | |
| Eksterne organeller | |