A spliceoszóma egy RNS - molekulákból és fehérjékből álló nukleáris szerkezet, amely eltávolítja a nem kódoló szekvenciákat ( intronokat ) az mRNS - prekurzorokból . Ezt a folyamatot splicingnek nevezik (az angol splicing - splicing szóból). A spliceoszóma öt kis nukleáris RNS -ből (snRNS) áll, és mindegyik legalább hét fehérjefaktorhoz kapcsolódik, amelyek kis nukleáris ribonukleoproteineket (snRNP-ket) képeznek. A spliceoszómában található snRNP-ket U1 , U2 , U4 , U5 és U6 [1] .
A spliceoszóma összetett dinamikus gépezetként működik: in vitro rendszerekben a spliceoszóma több komponense az mRNS-prekurzoron (pre-mRNS) áll össze és teljesíti feladatait, majd távozik, átadva helyét a következő komponenseknek [2] .
A splicing során az 5' splice határ, az elágazási pont régió és a 3' határ felismerését nagymértékben az snRNS molekulák bázispárosodása és a pre-mRNS konszenzus szekvenciái határozzák meg. A splicing legelején az U1 komplementeren kötődik az 5'-kötési határhoz, és a BBP fehérje ( elágazáspontkötő fehérje ) és az U2AF (U2 segédfaktor) felismeri a jövőbeni elágazási pontot. Ezután az U2 snRNP kiszorítja a BBP-t és az U2AF- et az elágazási pont régió konszenzus szekvenciájához való komplementer kötéssel. Az U2 kötődése egy elágazási ponthoz azt eredményezi, hogy a megfelelő párosítatlan adenin kilép a párosított régióból, ezáltal aktiválódik, hogy reagáljon az 5' splice határral. Ez az adenin lesz az elágazási pont. A pszeudouridin -maradékok jelenléte az U2-ben, az elágazó régióval csaknem szemben, az RNS-RNS kötések konfigurációjának megváltozásához vezet az U2-hez való kötődés során. Ezek a pszeudouridin által kiváltott szerkezeti változások a kiterjesztett adenozin 2'-OH csoportját olyan helyzetbe helyezik, amely lehetővé teszi az első splicing lépést [3] . A tripla snRNP U4/U6•U5 ezután belép a reakcióba, amelyben az U4-et és az U6-ot komplementer kötődés tartja össze. Az U1, U2, U4, U5 és U6 komplexumot B-komplexumnak nevezik. Az U5 kölcsönhatásba lép a splicing régió 5'- és 3'-végén lévő szekvenciákkal a részét képező invariáns snRNS hurok miatt [4] . Az U5 fehérje komponensei kölcsönhatásba lépnek a splicing hely 3'-régiójával [5] . A spliceoszóma egy sor átrendeződésen megy keresztül, amelyek létrehozzák a spliceoszóma aktív helyét, és elhelyezik a pre-mRNS-t az első foszforil-transzferáz reakcióhoz. Az intron jellegzetes lasszó alakot ölt. Még néhány átrendeződés történik, aminek következtében az U4 és az U6 közötti kapcsolatok megszakadnak, az U4 pedig távozik. A felszabaduló U6 helyettesíti az U1-et az 5'-splicing határon, és aktív helyet képez a második foszforil-transzferáz reakcióhoz, amelynek során az exonvégek összekapcsolódnak, és az intron kivágódik. Az U2, U5 és U6 komplexet B* komplexnek, a B* komplex létezése és az intron kivágása között létező komplexet pedig C komplexnek nevezzük. U5 [6] [7] szükséges az exonok összekapcsolásához .
Bár maguk a splicing reakciók nem igényelnek ATP -t, ez szükséges a spliceoszóma összeállításához és átrendeződéséhez. Például egyes spliceoszómafehérjék az ATP-t használják az RNS-RNS kötések megszakítására. Valójában minden szakasz, kivéve a BBP leszállását az elágazási ponton és az U1-et az 5' splicing helyen, ATP hidrolízist és további fehérjék részvételét igényli (egy illesztési eseményhez legalább 200 fehérje szükséges, beleértve az snRNP fehérjéket is ) [8] .
Az illesztés befejeztével a spliceoszóma olyan fehérjéket irányít, amelyek az mRNS-hez kötődnek az intron által korábban elfoglalt pozíció közelében. Ezeket a fehérjéket exon junction komplexnek (EJC ) nevezik [ 8 ] .
Az U2-függő nagy spliceoszómán kívül van egy U12-függő kis spliceoszóma ( angol minor spliceosome ). A kis spliceoszóma a legtöbb eukarióta fajban jelen van , de az intronoknak csak körülbelül 0,5%-át köti össze. Az ilyen intronok valamivel kevésbé hatékonyan kapcsolódnak össze, mint a nagy spliceoszóma intronok, és várhatóan korlátozzák a megfelelő gének expresszióját . Összehasonlítva a normál intronokkal, amelyek GT-AG végekkel és alacsony konzervált 5' splice hellyel rendelkeznek, a kis spliceoszóma intronok konzerváltak 5' splice helyeket és AT-AC végeket. A kis spliceoszóma snRNP-k közé tartozik négy specifikus snRNS: U11 , U12 , U4atac és U6atac , valamint egy U5 snRNS, amely mindkét típusú spliceoszómában közös [9] . A bal oldali ábra a nagy és kis spliceosomák működésének főbb különbségeit mutatja.
A spliceoszóma különféle komponenseinek mutációi és a hozzájuk tartozó rendellenességek gyakran mielodiszpláziás szindrómák [10] [11] , valamint különféle típusú rák és neuropatológiák [12] kialakulásához vezetnek . Ebben a tekintetben a rákellenes gyógyszerek jelöltjei olyan kis molekulák , amelyek modulálhatják a spliceoszóma munkáját [13] . A Taybi- Linder szindróma a kis spliceoszóma részét képező snRNS mutációihoz kapcsolódik [ 14] .
| Transzkripció utáni módosítások | |||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Nukleáris |
| ||||||||
| Citoszolikus |
| ||||||||
| eukarióta sejtszervecskék _ | |
|---|---|
| endomembrán rendszer | |
| citoszkeleton | |
| endoszimbionták | |
| Egyéb belső organellumok | |
| Külső organellumok | |