DCL1

検索する
構造物	スイスモデル
ドメイン	インタープロ

エンドリボヌクレアーゼダイサー様1
エンドリボヌクレアーゼダイサー様1
	シロイヌナズナのDCL1とpri-miRNA 166fの複合体の模式図。薄紫色のDCL1の単鎖がpri-miRNA-166fをpre-miRNA-166fに切断する反応を触媒し、その後さらに切断反応が起こり、最終的にmiRNA-166fが放出される。
識別子
生物	シロイヌナズナ
シンボル	DCL1
代替記号	AT1G01040
PDB	7ELD
UniProt	Q9SP32
その他のデータ
EC番号	EC:3.1.26
染色体	1: 0.02 - 0.03 MB
構造物
検索する
構造物	スイスモデル
ドメイン	インタープロ

DCL1 （ Dicer-like 1の略）は、二本鎖RNA（dsRNA）およびマイクロRNA（miRNA）の処理に関与するリボヌクレアーゼIII 酵素であるDCL1タンパク質をコードする植物の遺伝子です。 ^[¹^] DCL1は、エンドリボヌクレアーゼDicerホモログ1とも呼ばれ、後生動物のタンパク質Dicerとの相同性に基づいて命名されていますが、植物と動物の間でmiRNA成熟プロセスに大きな違いがあるため、miRNA生合成におけるその役割は多少異なります^[²^]。また、DCL4などのDCL1パラログが関与する、トランス作用型siRNA生合成などの植物特有の下流経路も存在します。

関数

DCL1 は植物細胞の核にのみ局在し、^{[ 3 ]}二本鎖 RNA 結合タンパク質Hyponastic Leaves1 ( HYL1 )、CTD-Phosphatase-Like1 (CPL1)、および亜鉛フィンガータンパク質SERRATE (SE)とともに核ダイシングボディまたは D ボディを形成します。これらの膜のないオルガネラでは、pri-miRNA が認識され、Constitutive Alterations in the Small RNAs Pathways9 (CARP9) などの追加のタンパク質の結合により、pre-miRNA に処理され、その後成熟 miRNA 二本鎖になります。^{[ 3 ]}植物では、DCL1 は一次 miRNA をpre-miRNA に処理し、さらに pre-miRNA を成熟 miRNA に処理する役割を担っています。^{[ 4 ]}^{[ 5 ]} 動物では、これら 2 つのステップに相当するものは異なるタンパク質によって実行されます。まず、pri-miRNAのプロセシングは、マイクロプロセッサー複合体の一部であるリボヌクレアーゼDroshaによって核内で行われます。次に、成熟miRNAへのプロセシングは、Dicerによって細胞質内で行われ、成熟miRNAが生成されます。^[²^]

PAZドメインの可塑性

動物では、ヘアピンを含む一次転写産物（pri-miRNA）はDroshaによって切断され、通常ヘアピンpre-miRNAと呼ばれる二本鎖回文構造の前駆体miRNAが生成され、その後Dicerによって切断されて成熟miRNAが生成されます。植物では、2つの異なる酵素によって切断される代わりに、両方の切断はDicer様1（DCL1）によって実行されます。これは、両方の相同酵素のドメイン構造が類似しているにもかかわらずです。^{[ 5 ]}切断可能な状態のシロイヌナズナDCL1のリガンドとしてのdsRNA構造（ pri-RNAとpre-miRNA ）の複合体の最近の単粒子クライオ電子顕微鏡構造は、PAZドメインの可塑性によりpri-miRNAとpre-miRNAの認識に関与できること、このタンパク質ドメインの内部ループ結合溝が、2つの連続した切断イベント間で基質を転送するエンジンとして機能する可能性を示唆しています。^{[ 5 ]}

植物におけるその他のDicer様タンパク質

DCL1は植物におけるmiRNAプロセシングの大部分を担っているが、ほとんどの植物にはRNAプロセシングに関連する役割を持つDCLタンパク質の追加セットが存在する^{[ 6 ]}。同じファミリーの追加メンバーの数は植物の科によって異なる。例えば、アブラナ科には DCL2、DCL3、DCL4、および2つのRNASE III様遺伝子RTL1とRTL2を含む、DCL1のパラログである5つの追加遺伝子が存在する^[⁷^]^[⁸^] 。しかし、 DCL2が重複したポプラやイネなど、一部の植物ゲノムには追加のDCLパラログがコードされている^[⁹^] 。ほとんどの単子葉植物ゲノムには、 DCL5として知られる追加のDicerがコードされており、これは祖先の単子葉植物特有のDCL3重複に由来し、DCL3aとDCL3bとして知られる遺伝子を生み出し、その後それぞれDCL3とDCL5と改名された。^[¹⁰^]^[¹¹^]^[⁹^]

参考文献

↑ Schauer SE、Jacobsen SE、Meinke DW、Ray A (2002年11月)。「DICER-LIKE1：シロイヌナズナの発達における盲人と象」。Trends in Plant Science。7 ( 11 ): 487–491。Bibcode : 2002TPS.....7..487S。doi : 10.1016 / s1360-1385(02) 02355-5。PMID 12417148。
1 2 Axtell MJ、Westholm JO 、Lai EC (2011)。「違い万歳：植物と動物におけるマイクロRNAの生合成と進化」。Genome Biology。12 ( 4 ) : 221。doi : 10.1186/gb - 2011-12-4-221。PMC 3218855。PMID 21554756。
1 2 3 Tomassi AH、Re DA、Romani F、Cambiagno DA、Gonzalo L、Moreno JE、et al. (2020 年 9 月) 「内在的に無秩序なタンパク質 CARP9 は、核内で HYL1 と AGO1 を橋渡ししてマイクロ RNA 活性を促進する」 . Plant Physiology . 184 (1): 316– 329. doi : 10.1104/pp.20.00258 . PMC 7479909 . PMID 32636339 .
↑ Fang X, Cui Y, Li Y, Qi Y (2015年6月). "アラビドプシスにおける一次マイクロRNAの転写とプロセシングはElongator複合体によって連結される". Nature Plants . 1 (6) 15075. Bibcode : 2015NatPl...115075F . doi : 10.1038/nplants.2015.75 . PMID 27250010. S2CID 12544460 .
1 2 3 Wei X、Ke H、Wen A、Gao B、Shi J、Feng Y (2021 年 10 月)。「Dicer 様 1 によるマイクロ RNA プロセシングの構造的基盤」。Nature Plants。7 ( 10 ) : 1389–1396。Bibcode : 2021NatPl ... 7.1389W。doi : 10.1038 / s41477-021-01000-1。PMID 34593993。S2CID 238240098。
↑ Parent JS 、 Bouteiller N 、Elmayan T、Vaucheret H (2015年1月)。「アラビドプシスDCL2とDCL4のRNAサイレンシングへのそれぞれの寄与」。The Plant Journal。81 ( 2 ): 223–232。Bibcode : 2015PlJ ....81..223P。doi : 10.1111/ tpj.12720。PMID 25376953。
↑ Belal MA、Ezzat M、Zhang Y、Xu Z、Cao Y、Han Y (2022)。「モモ（Prunus persica）のDICER様（DCL）遺伝子の統合解析：干ばつストレスへの応答における重要な役割」。Frontiers in Ecology and Evolution。10。Bibcode ：2022FrEEv..1023166B。doi：10.3389 / fevo.2022.923166。ISSN 2296-701X。
↑ Nagano H, Fukudome A, Hiraguri A, Moriyama H, Fukuhara T (2014年2月). "アラビドプシスDCL3とDCL4の異なる基質特異性" . Nucleic Acids Research . 42 (3): 1845– 1856. doi : 10.1093/nar/gkt1077 . PMC 3919572 . PMID 24214956 .
1 2マルギス、ロジェリオ。フサロ、アドリアナ F.スミス、ニール・A.カーティン、ショーン J.ワトソン、ジョン・M.フィネガン、E. ジーン。ウォーターハウス、ピーター M. (2006-05-01)。「植物におけるダイサーの進化と多様化」 . FEBS レター。580 (10): 2442–2450。土井: 10.1016/j.febslet.2006.03.072。ISSN 0014-5793。
↑ Chen S, Liu W, Naganuma M, Tomari Y, Iwakawa HO (2022年5月). "PAZドメインの進化による単子葉植物DCL3およびDCL5タンパク質の機能的特殊化" . Nucleic Acids Research . 50 (8): 4669– 4684. doi : 10.1093/nar/gkac223 . PMC 9071481 . PMID 35380679 .
↑ソング、シャンウェイ。李、平川。ザイ、ジシアン。周、明。マ、リジア。劉斌、チョン・ドンフン。中野真由美；曹操、招揺。リュウ、チュンヤン。チュー、チェンカイ。王秀傑。グリーン、パメラ J.マイヤーズ、ブレイク・C。曹暁峰 (2012-02-01)。「イネの段階的低分子RNA生合成におけるDCL4およびDCL3bの役割」。植物ジャーナル。69 (3): 462–474 .土井: 10.1111/j.1365-313X.2011.04805.x。ISSN 0960-7412。

[schauer-1] Schauer SE、Jacobsen SE、Meinke DW、Ray A (2002年11月)。「DICER-LIKE1：シロイヌナズナの発達における盲人と象」。Trends in Plant Science。7 ( 11 ): 487–491。Bibcode : 2002TPS.....7..487S。doi : 10.1016 / s1360-1385(02) 02355-5。PMID 12417148。

[axtell-2] 1 2 Axtell MJ、Westholm JO 、Lai EC (2011)。「違い万歳：植物と動物におけるマイクロRNAの生合成と進化」。Genome Biology。12 ( 4 ) : 221。doi : 10.1186/gb - 2011-12-4-221。PMC 3218855。PMID 21554756。

[:1-3] 1 2 3 Tomassi AH、Re DA、Romani F、Cambiagno DA、Gonzalo L、Moreno JE、et al. (2020 年 9 月) 「内在的に無秩序なタンパク質 CARP9 は、核内で HYL1 と AGO1 を橋渡ししてマイクロ RNA 活性を促進する」 . Plant Physiology . 184 (1): 316– 329. doi : 10.1104/pp.20.00258 . PMC 7479909 . PMID 32636339 .

[fang-4] Fang X, Cui Y, Li Y, Qi Y (2015年6月). "アラビドプシスにおける一次マイクロRNAの転写とプロセシングはElongator複合体によって連結される". Nature Plants . 1 (6) 15075. Bibcode : 2015NatPl...115075F . doi : 10.1038/nplants.2015.75 . PMID 27250010. S2CID 12544460 .

[:0-5] 1 2 3 Wei X、Ke H、Wen A、Gao B、Shi J、Feng Y (2021 年 10 月)。「Dicer 様 1 によるマイクロ RNA プロセシングの構造的基盤」。Nature Plants。7 ( 10 ) : 1389–1396。Bibcode : 2021NatPl ... 7.1389W。doi : 10.1038 / s41477-021-01000-1。PMID 34593993。S2CID 238240098。

[parent-6] Parent JS 、 Bouteiller N 、Elmayan T、Vaucheret H (2015年1月)。「アラビドプシスDCL2とDCL4のRNAサイレンシングへのそれぞれの寄与」。The Plant Journal。81 ( 2 ): 223–232。Bibcode : 2015PlJ ....81..223P。doi : 10.1111/ tpj.12720。PMID 25376953。

[Belal_2022-7] Belal MA、Ezzat M、Zhang Y、Xu Z、Cao Y、Han Y (2022)。「モモ（Prunus persica）のDICER様（DCL）遺伝子の統合解析：干ばつストレスへの応答における重要な役割」。Frontiers in Ecology and Evolution。10。Bibcode ：2022FrEEv..1023166B。doi：10.3389 / fevo.2022.923166。ISSN 2296-701X。

[nagano-8] Nagano H, Fukudome A, Hiraguri A, Moriyama H, Fukuhara T (2014年2月). "アラビドプシスDCL3とDCL4の異なる基質特異性" . Nucleic Acids Research . 42 (3): 1845– 1856. doi : 10.1093/nar/gkt1077 . PMC 3919572 . PMID 24214956 .

[:2-9] 1 2マルギス、ロジェリオ。フサロ、アドリアナ F.スミス、ニール・A.カーティン、ショーン J.ワトソン、ジョン・M.フィネガン、E. ジーン。ウォーターハウス、ピーター M. (2006-05-01)。「植物におけるダイサーの進化と多様化」 . FEBS レター。580 (10): 2442–2450。土井: 10.1016/j.febslet.2006.03.072。ISSN 0014-5793。

[10] Chen S, Liu W, Naganuma M, Tomari Y, Iwakawa HO (2022年5月). "PAZドメインの進化による単子葉植物DCL3およびDCL5タンパク質の機能的特殊化" . Nucleic Acids Research . 50 (8): 4669– 4684. doi : 10.1093/nar/gkac223 . PMC 9071481 . PMID 35380679 .

[11] ソング、シャンウェイ。李、平川。ザイ、ジシアン。周、明。マ、リジア。劉斌、チョン・ドンフン。中野真由美；曹操、招揺。リュウ、チュンヤン。チュー、チェンカイ。王秀傑。グリーン、パメラ J.マイヤーズ、ブレイク・C。曹暁峰 (2012-02-01)。「イネの段階的低分子RNA生合成におけるDCL4およびDCL3bの役割」。植物ジャーナル。69 (3): 462–474 .土井: 10.1111/j.1365-313X.2011.04805.x。ISSN 0960-7412。

[

[

[ 4 ]

[ 6 ]

[

[

[

[