23SリボソームRNA

23Sおよび5SリボソームRNA
23Sおよび5SリボソームRNA
	ヌクレオチド数、ヘリックス数、ドメインを示す23S rRNAと5S rRNA
識別子
その他のデータ
RNAタイプ	遺伝子; rRNA
ドメイン	細菌
それで	0001263 ...
PDB構造	PDBe

23S rRNAは、細菌/始生代リボソームの大サブユニット（50S ）の2,904ヌクレオチド長（大腸菌^{の場合）の成分であり、ペプチジルトランスフェラーゼセンター（PTC）を構成しています。 [2]}23S rRNAは、I-VIという6つの二次構造ドメインに分かれており、対応する5S rRNAはドメインVIIと考えられています。^[3]リボソームペプチジルトランスフェラーゼ活性は、このrRNAのドメインVにあり、翻訳を阻害する抗生物質の最も一般的な結合部位でもあり、リボソームエンジニアリングのターゲットとなっています。^[2]この抗生物質クラスのよく知られたメンバーであるクロラムフェニコールは、ペプチド結合形成を阻害することによって作用し、最近の3D構造研究では、リボソームの種に応じて2つの異なる結合部位が示されています。ペプチジルトランスフェラーゼ活性を持つ23S rRNAのドメインの多数の変異は、抗生物質耐性をもたらしました。^[4] 23S rRNA遺伝子は、他のrRNAと比較して、挿入や欠失などの配列変異が多いのが一般的です。^[5]

23S LSU rRNAの真核生物相同体は28SリボソームRNAであり、その一部は5.8SリボソームRNAで満たされている。^[6]

23S rRNAの機能

一般的に、rRNA はペプチジルトランスフェラーゼの重要な機能を持っています。リボソームの刺激コアはペプチド結合構成において役割を果たします。ペプチジル tRNA とアミノアシル tRNA は両方ともタンパク質合成とペプチド転移応答に重要です。

必須のベース

しかし、23S rRNAの位置（G2252、A2451、U2506、およびU2585）は、大リボソームサブユニットのP部位におけるtRNA結合に重要な機能を持っています。^[7] P部位のこれらの修飾ヌクレオチドは、ペプチジルtRNAの結合を阻害することができます。U2555の修飾は、ペプチジルtRNAのピューロマイシンへの転移を妨害することもできます。さらに、これらの位置の半分であるG2251、G2253、A2439、およびU2584の化学修飾は、tRNAの結合を防ぐことはできません。P部位に結合する50SサブユニットのペプチジルtRNAは、23S rRNAの8つの位置を化学修飾から保護します。^[7]一方、23S rRNAの変異は細胞の成長にも影響を与える可能性があります。変異A1912G、A1919G、Ψ1917Cは強力な成長表現型を持ち、翻訳を阻害するが、変異A1916Gは単純な成長表現型を持ち、50Sサブユニットの欠陥につながる。^[8]

23S rRNAヘリックス26a

23SリボソームRNAは、分子相互作用の複雑なネットワークを形成する6つのドメインで構成されています。中央の一本鎖領域は、2つの半分の塩基対を介してすべてのドメインを接続し、ヘリックス26aを形成します。ヘリックス26aは、中心コアとコンパクトな折り畳みユニットとして機能するため、ドメイン0であると考える人もいます。種を超えた23Sおよび28SリボソームRNA配列の比較により、ヘリックス26aが保存されていることが実証されています。ヘリックスは、ドメインアーキテクチャのバックボーンとしてサポートを提供し続けます。^[9]

プラスチド

「高等」植物の葉緑体リボソームには、23Sの断片化によって生成された追加の4.5S rRNAがあります。これはrRNAオペロンの23Sの3'側に位置し、断片化されていない23S rRNAの3'末端に相当します。^[10]

参照

参考文献

^ Mueller F, Sommer I, Baranov P, Matadeen R, Stoldt M, Wöhnert J, Görlach M, van Heel M, Brimacombe R (2000). 「7.5 Å解像度でのクライオ電子顕微鏡再構成に基づく大腸菌50 S リボソームサブユニットにおける 23 S および 5 S rRNA の 3D 配置」J Mol Biol . 298 (1): 35–59. doi :10.1006/jmbi.2000.3635. PMID 10756104.
^ ab Walker , Allison S.; Russ, William P.; Ranganathan, Rama; Schepartz, Alanna (2020-08-18). 「リボソーム内のRNAセクターとアロステリック機能」。米国科学アカデミー紀要。117 ( 33): 19879–19887。Bibcode : 2020PNAS..11719879W。doi : 10.1073 / pnas.1909634117。ISSN 0027-8424。PMC 7443888。PMID 32747536。
^ Zerges, William; Hauser, Charles (2009-01-01)、Harris, Elizabeth H.; Stern, David B.; Witman, George B. (編)、「第 28 章 - 葉緑体におけるタンパク質合成」、The Chlamydomonas Sourcebook (第 2 版)、ロンドン: Academic Press、pp. 967–1025、ISBN 978-0-12-370873-1、2021-10-07取得
^ Vester, Birte; Long, Katherine S. (2013). 細菌の抗生物質耐性は23SリボソームRNAの修飾ヌクレオシドによって引き起こされる。Landes Bioscience.
^ Pei A, Nossa CW, Chokshi P, Blaser MJ, Yang L, Rosmarin DM, Pei Z (2009 年 5 月 5 日). 「個々の原核生物ゲノム内の 23S rRNA 遺伝子の多様性」. PLOS ONE . 4 (5): e5437. Bibcode :2009PLoSO...4.5437P. doi : 10.1371/journal.pone.0005437 . PMC 2672173. PMID 19415112 .
^ Doris, Stephen M.; Smith, Deborah R.; Beamesderfer, Julia N.; Raphael, Benjamin J.; Nathanson, Judith A.; Gerbi, Susan A. (2015年10月). 「計算系統学によって特定された23S-28SリボソームRNAの普遍的およびドメイン特異的な配列」. RNA . 21 (10): 1719–1730. doi : 10.1261/rna.051144.115 . PMC 4574749. PMID 26283689 .
^ ab Bocchetta, Maurizio; Xiong, Liqun; Mankin, Alexander S. (1998-03-31). 「リボソーム機能部位におけるtRNA結合に必須の23S rRNA位置」。米国科学アカデミー紀要。95 (7): 3525–3530。Bibcode : 1998PNAS ... 95.3525B。doi : 10.1073 / pnas.95.7.3525。ISSN 0027-8424。PMC 19869。PMID 9520399。
^ Long KS、Munck C、Andersen TM、Schaub MA、Hobbie SN、Bottger EC、Vester B (2010 年 8 月 9 日)。「ペプチジルトランスフェラーゼセンターの 23S rRNA の変異とリネゾリド結合および交差耐性との関係」。抗菌剤および化学療法。54 ( 11): 4705–4713。doi :10.1128/AAC.00644-10。PMC 2976117。PMID 20696869。
^ Petrov, Anton S.; Bernier, Chad R.; Hershkovits, Eli; Xue, Yuzhen; Waterbury, Chris C.; Hsiao, Chiaolong; Stepanov, Victor G.; Gaucher, Eric A.; Grover, Martha A.; Harvey, Stephen C.; Hud, Nicholas V. (2013-06-14). 「23S rRNA と 5S rRNA の二次構造とドメインアーキテクチャ」。Nucleic Acids Research . 41 (15): 7522–7535. doi :10.1093/nar/gkt513. ISSN 1362-4962. PMC 3753638 . PMID 23771137.
^ Bieri, P; Leibundgut, M; Saurer, M; Boehringer, D; Ban, N (2017年2月15日). 「翻訳因子pYと複合体を形成した葉緑体70Sリボソームの完全な構造」. The EMBO Journal . 36 (4): 475–486. doi :10.15252/embj.201695959. PMC 5694952. PMID 28007896 .

外部リンク

Rfamの 23S_ribosomal_RNA のページ
23S リボソーム RNA の擬似ノットの擬似塩基エントリ (PKB00148)

[pmid10756104-1] Mueller F, Sommer I, Baranov P, Matadeen R, Stoldt M, Wöhnert J, Görlach M, van Heel M, Brimacombe R (2000). 「7.5 Å解像度でのクライオ電子顕微鏡再構成に基づく大腸菌50 S リボソームサブユニットにおける 23 S および 5 S rRNA の 3D 配置」J Mol Biol . 298 (1): 35–59. doi :10.1006/jmbi.2000.3635. PMID 10756104.

[:0-2] Walker , Allison S.; Russ, William P.; Ranganathan, Rama; Schepartz, Alanna (2020-08-18). 「リボソーム内のRNAセクターとアロステリック機能」。米国科学アカデミー紀要。117 ( 33): 19879–19887。Bibcode : 2020PNAS..11719879W。doi : 10.1073 / pnas.1909634117。ISSN 0027-8424。PMC 7443888。PMID 32747536。

[3] Zerges, William; Hauser, Charles (2009-01-01)、Harris, Elizabeth H.; Stern, David B.; Witman, George B. (編)、「第 28 章 - 葉緑体におけるタンパク質合成」、The Chlamydomonas Sourcebook (第 2 版)、ロンドン: Academic Press、pp. 967–1025、ISBN 978-0-12-370873-1、2021-10-07取得

[4] Vester, Birte; Long, Katherine S. (2013). 細菌の抗生物質耐性は23SリボソームRNAの修飾ヌクレオシドによって引き起こされる。Landes Bioscience.

[5] Pei A, Nossa CW, Chokshi P, Blaser MJ, Yang L, Rosmarin DM, Pei Z (2009 年 5 月 5 日). 「個々の原核生物ゲノム内の 23S rRNA 遺伝子の多様性」. PLOS ONE . 4 (5): e5437. Bibcode :2009PLoSO...4.5437P. doi : 10.1371/journal.pone.0005437 . PMC 2672173. PMID 19415112 .

[6] Doris, Stephen M.; Smith, Deborah R.; Beamesderfer, Julia N.; Raphael, Benjamin J.; Nathanson, Judith A.; Gerbi, Susan A. (2015年10月). 「計算系統学によって特定された23S-28SリボソームRNAの普遍的およびドメイン特異的な配列」. RNA . 21 (10): 1719–1730. doi : 10.1261/rna.051144.115 . PMC 4574749. PMID 26283689 .

[:1-7] Bocchetta, Maurizio; Xiong, Liqun; Mankin, Alexander S. (1998-03-31). 「リボソーム機能部位におけるtRNA結合に必須の23S rRNA位置」。米国科学アカデミー紀要。95 (7): 3525–3530。Bibcode : 1998PNAS ... 95.3525B。doi : 10.1073 / pnas.95.7.3525。ISSN 0027-8424。PMC 19869。PMID 9520399。

[8] Long KS、Munck C、Andersen TM、Schaub MA、Hobbie SN、Bottger EC、Vester B (2010 年 8 月 9 日)。「ペプチジルトランスフェラーゼセンターの 23S rRNA の変異とリネゾリド結合および交差耐性との関係」。抗菌剤および化学療法。54 ( 11): 4705–4713。doi :10.1128/AAC.00644-10。PMC 2976117。PMID 20696869。

[9] Petrov, Anton S.; Bernier, Chad R.; Hershkovits, Eli; Xue, Yuzhen; Waterbury, Chris C.; Hsiao, Chiaolong; Stepanov, Victor G.; Gaucher, Eric A.; Grover, Martha A.; Harvey, Stephen C.; Hud, Nicholas V. (2013-06-14). 「23S rRNA と 5S rRNA の二次構造とドメインアーキテクチャ」。Nucleic Acids Research . 41 (15): 7522–7535. doi :10.1093/nar/gkt513. ISSN 1362-4962. PMC 3753638 . PMID 23771137.

[CompleteRibo-10] Bieri, P; Leibundgut, M; Saurer, M; Boehringer, D; Ban, N (2017年2月15日). 「翻訳因子pYと複合体を形成した葉緑体70Sリボソームの完全な構造」. The EMBO Journal . 36 (4): 475–486. doi :10.15252/embj.201695959. PMC 5694952. PMID 28007896 .