A+醫(yī)學(xué)百科 >> 轉(zhuǎn)錄后修飾

轉(zhuǎn)錄后修飾是真核細(xì)胞中，將初級(jí)轉(zhuǎn)錄RNA轉(zhuǎn)化為成熟RNA的加工過程。一個(gè)很好的例子就是mRNA前體轉(zhuǎn)化為成熟的mRNA，其中包括剪接，并發(fā)生在蛋白質(zhì)生物合成之前。這一加工過程對(duì)于真核生物基因組的正確翻譯至關(guān)重要，這是因?yàn)檎婧松锏某跫?jí)轉(zhuǎn)錄RNA中包含既包括用于編碼蛋白質(zhì)的外顯子又包含非編碼的內(nèi)含子。

目錄 1 mRNA加工 1.1 5'端加工 1.1.1 加帽 1.2 3'端加工 1.2.1 剪切和多聚腺苷酸化 1.3 剪接 2 參見 3 注釋 4 參考資料 5 參考來源

mRNA加工

mRNA前體分子需要通過三個(gè)修飾加工才能轉(zhuǎn)化為成熟的mRNA。這三個(gè)修飾包括5'端加帽、3'端多聚腺苷酸化和RNA剪接，發(fā)生在細(xì)胞核中mRNA翻譯之前。^[1]

5'端加工

加帽

主條目：5'端帽

mRNA前體的加工包括了在其5'端加上7-甲基鳥苷（m⁷G），稱之為“帽”。為了進(jìn)行加帽，5'端的磷酸基團(tuán)需要被去除，這是在磷酸酶的幫助下完成的；接著鳥苷轉(zhuǎn)移酶催化產(chǎn)生具二磷酸的5'末端；帶二磷酸的5'末端隨后攻擊GTP分子上的α磷原子，使得鳥嘌呤殘基以5'5'三磷酸的連接方式加入5'端；然后在S-腺苷基蛋氨酸輔酶的作用下，將鳥嘌呤環(huán)上的N-7位置甲基化。這種類型的“帽”（只含m⁷G）被稱為“帽0結(jié)構(gòu)”（cap 0 structure）；而如果下游鄰位核苷酸上的核糖也被甲基化，則為“帽1”，再下游的則為“帽2”……以此類推。其中，甲基基團(tuán)是被加入到核糖的2'羥基上。這樣的加帽加工保護(hù)了初級(jí)轉(zhuǎn)錄RNA免于被能夠特異性切割3'5'磷酸二酯鍵的核糖核酸酶攻擊降解。^[2]

3'端加工

主條目：多聚腺苷酸化

剪切和多聚腺苷酸化

對(duì)于mRNA前體的3'端的加工包括了對(duì)3'端的切割以及隨后加上的約200個(gè)腺嘌呤殘基以形成多聚腺苷酸尾。當(dāng)mRNA前體分子的3'端附近存在有多聚腺苷酸化信號(hào)序列（5'- AAUAAA-3'，其后通常還跟著5'-CA-3'序列），切割和腺苷酸化反應(yīng)就會(huì)發(fā)生。另一個(gè)信號(hào)序列：GU富含序列，其通常位于mRNA前體分子的下游遠(yuǎn)端。在信號(hào)序列被合成后，兩個(gè)多亞基蛋白質(zhì)復(fù)合物，“剪切和多聚腺苷酸化特異性因子”（cleavage and polyadenylation specificity factor）和“剪切刺激因子”（cleavage stimulation factor），從RNA聚合酶II上轉(zhuǎn)移到RNA分子上并與信號(hào)序列結(jié)合。隨后，在加入更多的剪切因子和多聚腺苷酸聚合酶（PAP）后，形成一個(gè)更大的蛋白質(zhì)復(fù)合物。這一復(fù)合物在RNA上對(duì)多聚腺苷酸化信號(hào)序列和GU富含序列之間的（5'-CA-3'）特征位點(diǎn)進(jìn)行切割。然后，多聚腺苷酸聚合酶利用ATP為原料，從切割后生成的新的3'端加入約200個(gè)腺嘌呤基團(tuán)。多聚腺苷酸尾巴被合成后，多個(gè)多聚腺苷酸結(jié)合蛋白就可以結(jié)合上來，保護(hù)3'端，避免被核糖核酸酶降解。^[2]

剪接

主條目：剪接 (遺傳學(xué))

RNA剪接是將RNA上屬于非編碼區(qū)的內(nèi)含子從RNA前體上除去并將剩余的外顯子拼接在一起的加工過程。雖然大多數(shù)的RNA剪接發(fā)生在RNA前體完全合成并加帽后，許多外顯子的剪接可以在轉(zhuǎn)錄過程中發(fā)生。^[3] 剪接反應(yīng)是由一個(gè)被稱為剪接體（由一些識(shí)別位于mRNA前體序列中的剪接位點(diǎn)的蛋白質(zhì)和小核RNA分子聚合而成）的蛋白質(zhì)復(fù)合物來進(jìn)行催化的。許多mRNA前體，包括編碼抗體的mRNA，都能夠以多種方式被剪接，以產(chǎn)生各種編碼不同蛋白質(zhì)序列的成熟mRNA；這樣一種剪接加工被稱為選擇性剪接，其目的是從有限的DNA序列中生成大量不同的蛋白質(zhì)。

參見

• 信使RNA
• 翻譯

注釋

參考資料

1. Berg, Jeremy M.; Tymoczko; Stryer, Biochemistry. 6, New York: WH Freeman & Co.. 2007, ISBN 0-7167-6766-X 
2. Hames, David; Hooper, Instant Notes Biochemistry. 3, Leeds: Taylor and Francis. 2006, ISBN 0-415-36778-6 

轉(zhuǎn)錄后修飾 細(xì)胞核 前信使RNA · 5'端加帽 · 多腺苷酸化 · 多聚腺苷酸結(jié)合蛋白（CPSF、CstF、PAP、 PAB2、CFI及CFII） RNA剪接： 內(nèi)含子 / 外顯子 · snRNA · snRNP · 剪接體（次要剪切體、U1 剪接體RNA） · 選擇性剪接 · 前體mRNA加工因子 （PLRG1、PRPF3、PRPF4、PRPF4B、PRPF6、PRPF8、PRPF18、PRPF19、PRPF31、PRPF38A、PRPF38B、PRPF39、PRPF40A及PRPF40B） RNA編輯 · 多聚尿苷酸化 細(xì)胞質(zhì) 5'端帽甲基化 mRNA去帽：DCP1A · DCP1B · DCP2 · DCPS · EDC3 · EDC4

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參考來源

• 維基百科-轉(zhuǎn)錄后修飾

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