SRP RNA 的发现转录和加工功能.PDF

Signal recognition particle RNA 生物技术1401 顾凯杰 3140102683 摘要 信号识别颗粒RNA，也称为7SL，6S，FFS 或4.5S RNA，是信号识别颗粒（SRP）核蛋 白复合物的RNA 部分。SRP 是一个普遍保守的核糖核蛋白，引导细胞内蛋白质分选转运。 SRP RNA 与一个或多个SRP 蛋白质一起形成SRP，有助于结合和释放信号肽。这种复杂的 RNA 和蛋白质成分是高度保守但在不同生物种类中存在不同。本文将介绍其发现历史，结 构，功能等内容。 SRP RNA 的发现 SRP RNA 最早于禽类和小鼠致癌RNA 病毒颗粒中检测到。接着，SRP RNA 被发现是未感 染的HeLa 细胞的稳定组分且和膜及核糖体级有关。1980 年，细胞生物学家从犬胰腺纯化 得到有促进分泌蛋白从内质网跨膜移动功能的11S“信号识别蛋白”。有人则发现，SRP 包 含了一个RNA 成分。对不同物种的SRP RNA 的基因进行比较发现SRP RNA 的螺旋8 结构域 是所有结构域中最保守的。哺乳动物的5-和3-末端附近区域的SRP RNA 类似于人类基因 1 组的中部重复序列占主导地位的Alu 家族。现在已经确认Alu DNA 由SRP RNA 由SRP RNA 中央特定片段切除得到，接着经过反转录再整合到染色体的各个位点。另外在某些细胞器 2 中的SRP RNA 也被发现和解析，例如在许多具有光合作用能力的有机体中的质体SRP 内。 转录和加工 真核生物的SRP RNA 由RNA 聚合酶Ⅲ从DNA 转录而得到。RNA 聚合酶Ⅲ还转录5S 核糖 体 RNA，tRNA，7SK RNA 和U6 RNA 剪切体。人类SRP RNA 的基因启动子包括位于转录起始 位点的下游元件。植物SRP RNA 启动子包含上游刺激因子和TATA 框。酵母的 SRP RNA 基 2 因有TATA 盒和额外的基因内启动子序，它起到调节聚合酶Ⅲ转录SRP 基因的作用。在细 菌中，基因由操纵子操纵与RNA 聚合酶转录。到目前为止，还没有SRP RNA 内含子已被观 察到。 功能 共翻译易位： SRP RNA 串联起了SRP 较大的结构域部分和较小的结构域部分。小结构域的功能是延 迟蛋白质翻译直到核糖体结合SRP 有机会与膜上SRP 受体结合。大结构域中与信号肽结合 的SRP 的SRP RNA 促进水解两个三磷酸鸟苷（GTP）的分子。该反应从SRP 受体释放SRP 和 3 核糖体，使翻译继续，蛋白质进入转运位置。蛋白质一遍跨膜转运一遍翻译，并进入另一 细胞内部位或细胞外空间。在真核生物中，目标是在内质网膜。在古菌中，SRP 主要将蛋 4 5 白质结合到内膜中。在细菌，SRP 主要结合蛋白进入内膜。 Figure 1 SRP 在翻译易位中的经典功能。 膜将胞质溶胶与内质网分离。 核糖体（具有A，P 和E 位 点的浅灰色）合成蛋白质与由信使RNA （由具有5-和3 端的线表示）编码的信号肽（绿色）。 细长的 SRP （蓝色），其大（LD）和小（SD）域，形成一个复合体，膜上SRP 受体（SR）。 当SRP 分离时，蛋白通 过通道或转运子穿过膜。 信号肽可以通过信号肽肽酶（SP）和通过寡糖基转移酶（OT）修饰的蛋白质去 除。 翻译后转运： SRP 在蛋白质翻译合成后还参与蛋白质的分选。在真核生物中，具有疏水性的尾锚定 6 蛋白的C 末端插入序列由SRP 指示输送到内