Новости из мира РНК.

В февральском номере журнала Science за 2016 год появилась обстоятельная статья Dmitry E. Agafonov с соав. “Molecular architecture of the human U4/U6.U5 tri-snRNP” (PMID: 26912367), посвященная главному строительному блоку сплайсингосомы – малому ядерному рибонуклеопротеину U4/U6.U5 tri-snRNP. Коллектив авторов международный, но все они работают в Германии в г. Геттинген. Примечательно, что два автора (в том числе первый автор), судя по фамилиям, русские, что лично меня радует.

Известно, что сплайсингосома собирается пошагово прямо на пре-мРНК. На первом этапе два малых ядерных рибонуклеопротеина U1 и U2 садятся на 5’ сайт сплайсинга и сайт ветвления, соответственно. Вместе с другими сплайсингосомными белками эти два рибонуклеопротеина образуют так называемый комплекс А. На втором этапе с комплексом А связывается большой рибонуклеопротеин tri-snRNP, что приводит к образованию пре-каталитического комплекса В. На третьем этапе компоненты рибонуклеопротеина tri-snRNP перестраиваются, что активирует сплайсингосому.

Рибонуклеопротеин tri-snRNP является самым крупным (1,8 МДа) строительным блоком сплайсингосомы человека. В его состав входит три варианта уридин-богатых малых ядерных РНК U4, U5 и U6. С двумя вариантами этих молекул малых ядерных РНК – U4 и U5, - связаны гетерогептамерные кольца из Sm белков, а молекула малой ядерной РНК U6 взаимодействует с белковым кольцом LSm2-8. Кроме того, в состав всего комплекса входит еще 16 дополнительных белков (см. рисунок).

В полностью сформированном рибонуклеопротеине tri-snRNP между малыми ядерными РНК U4 и U6 образуется множество комплементарных пар, которые разрушаются во время активации сплайсингосомы. Во время активации сплайсингосомы также наблюдается образование комплементарных связей между малыми ядерными РНК U2, U6 и U5 и пре-мРНК, что приводит к образованию каталитического РНК-кора. Кроме того, в активации важную роль играют три больших белка Prp8, Brr2 и Snu114, взаимодействующих как друг с другом, так и с другими компонентами сплайсингосомы, а также процессируемой молекулой пре-мРНК. Более подробно со структурой как рибонуклеопротеина tri-snRNP, так и всей сплайсингосомы, а также особенностями их функционирования можно познакомиться в ряде оригинальных и обзорных статей, опубликованных в последние годы в ведущих научных журналах. Примером такой статьи может служить обзорная статья Markus C. Wahl с соавт. “The spliceosome: Design principles of a dynamic RNP machine”, опубликованная в 2009 году в журнале Cell (PMID: 19239890).

Рисунок. Организация рибонуклеопротеина tri-snRNP человека

(источник: Wahl M. C. et al. The spliceosome: Designprinciples of a dynamic RNP machine. // Cell. 2009 Feb 20;136(4):701-18. doi: 10.1016/j.cell.2009.02.009).

Что касается анонсированной выше статьи Dmitry E. Agafonov, то авторы разработали и верифицировали 3D cryo-EM модель организации рибонуклеопротеина tri-snRNP человека с разрешением 7 Å. Модель позволяет установить различия между рибонуклеопротеинами tri-snRNP человека и дрожжей, в частности различия в положении белка Brr2. Кроме того, модель объясняет участие белка Prp8 в активации сплайсингосомы.