Úloha tyrosinové fosforylace v sestřihu hnRNA

Abstract

Kódující sekvence eukaryotických genů jsou přerušovány dlouhými úseky nekódující intronické DNA, která musí být po přepisu do heterogenní jaderné RNA z transkriptu vystřižena. Eukaryotní organismy se vzrůstajícím tlakem na komplexitu proteomu vyvinuly systém alternativního sestřihu, jež je schopen, prostřednictvím oslabených konsensus sekvencí sestřihových míst obklopených přídatnými regulačními RNA elementy a s nimi asociujícími sestřihovými faktory, vytvořit proteinové produkty podle aktuálních potřeb daných vnějšími a vnitřními vlivy. Síť kooperativně či antagonisticky působících faktorů, jež rozhoduje o rozeznání sestřihových míst, je regulována enzymatickými modifikacemi na základě aktivit odpovídajících signálních kaskád. Vyjma mnohých jiných enzymů zajišťuje tyto modulace i rodina protein tyrosin kináz. Připojení fosfátu na tyrosiny proteinů metabolismu RNA za katalýzy kinázové domény tak ovlivňuje jejich afinitu k RNA a dalším interakčním partnerům, lokalizaci, enzymatickou aktivitu či jiné vlastnosti, což vyústí v ustanovení nové interakční sítě a využití odlišných sestřihových míst. Vzniklé produkty potom mohou rozdílnou měrou inhibovat či spouštět nejrůznější buněčné procesy nebo jinak regulovat fyziologii organismů.

Coding sequences of eukaryotic genes are interrupted by long segments of noncoding intronic DNA, which must be spliced after a transcription into a heterogenous nuclear RNA. Due to an increasing pressure on complexity of proteome eukaryotic organisms evolved alternative splicing. It is enabled through weak consensus sequences of splice sites flanked with accessory regulatory RNA elements, that associate with splicing factors, to create protein products according to current requirements implicated by outer and inner conditions. The net of cooperatively or antagonistic acting factors determines whether splice sites are recognized or not. This molecular system is regulated by enzymatic modifications depending on activity of corresponding signaling pathways. Beside many other enzymes a family of protein tyrosine kinases is involved in the process. Via catalytic activity of their kinase domains, they add phosphate to tyrosines of proteins that participate in RNA metabolism. Phosphorylation affects their affinity for RNA and other interacting partners, localization, enzymatic activity or other properties. The changes result in establishing of new setting of regulatory net and usage of distinct splice sites. Products then may with a different efficiency inhibit or trigger various cell processes or...