7SK RNAとは? わかりやすく解説

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7SK RNA

出典: フリー百科事典『ウィキペディア(Wikipedia)』 (2023/09/17 07:55 UTC 版)

P-TEFbの7SK snRNPへの可逆的結合。P-TEFbは、BRD4またはHIV Tatによって7SK snRNPから放出される。そしてHEXIMも放出され、2つのタンパク質はhnRNPによって置き換えられる。逆方向の過程には、他の未知の因子が必要となる。
7SK RNA
7SK RNAの予測二次構造配列保存性
識別
略称 7SK
Rfam RF00100
その他のデータ
リボ核酸の種類 遺伝子
ドメイン 真核生物
SO 0000274
PDB構造 PDBe
RN7SK
識別子
略号 RN7SK
Entrez英語版 125050
他のデータ
遺伝子座 Chr. 6 p12.2
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7SK RNAは、後生動物に豊富に存在する核内低分子RNA(snRNA)の1つである[1]。7SK RNAは転写調節に関与しており、転写伸長を正に調節する因子であるP-TEFbを制御する[2]。7SK RNAは、安定性や機能を調節する他のいくつかのタンパク質とともにsnRNP(7SK snRNP)として存在する。

構造

初期の研究により、細胞内の7SK RNAはいくつかのタンパク質と結合していることが示され、二次構造プロービングからRNA内のさまざまな領域での塩基対形成のモデルが示唆された[3]。7SK snRNPの機能に関するブレイクスルーは、転写を正に制御する転写伸長因子であるP-TEFbがこの複合体の構成要素であることの発見からもたらされた[4][5]。7SK RNAはP-TEFbに結合し、RNA結合タンパク質HEXIM1英語版もしくはHEXIM2英語版の作用を介してP-TEFbのサイクリン依存性キナーゼ活性を阻害する[6][7][8][9]。7SK RNAの5'末端のγ-リン酸は、キャッピング酵素MEPCEによってメチル化されている。MEPCEは7SK snRNPの恒常的な構成要素である[10]。LARP7も7SK RNAと結合していることが知られており、おそらくRNAの3'末端と相互作用している[11][12][13]。MEPCEまたはLARP7のいずれかのsiRNAによるノックダウンは、7SK RNAの不安定化をもたらす。7SK snRNPの一部はP-TEFbとHEXIMを欠いており、その代わりにhnRNPが含まれている[14]

機能

7SK snRNPの主要な機能は、P-TEFbの制御である。P-TEFbは転写の伸長期を調節する因子である[2]。P-TEFbが7SK snRNPの構成要素となっているときには、そのキナーゼ活性は阻害されている。P-TEFbは、HIVのトランス活性化因子であるTat英語版またはブロモドメイン含有タンパク質BRD4のいずれかによって7SK snRNPから放出される。この放出によって、7SK RNAのコンフォメーション変化とHEXIMの放出が引き起こされる[15]。hnRNPは、P-TEFbとHEXIMを欠いた複合体を安定化する。P-TEFbは特定の遺伝子上での機能を果たした後、未知の機構によって7SK snRNPへ再び取り込まれる[14]。ヒトとショウジョウバエの双方で、7SK snRNPの特性解析が行われている[16]

出典

  1. ^ “7SK RNA, a non-coding RNA regulating P-TEFb, a general transcription factor”. RNA Biology 6 (2): 122–8. (2009). doi:10.4161/rna.6.2.8115. PMID 19246988. 
  2. ^ a b “7SK snRNA: a noncoding RNA that plays a major role in regulating eukaryotic transcription”. Wiley Interdisciplinary Reviews. RNA 3 (1): 92–103. (2012). doi:10.1002/wrna.106. PMC 3223291. PMID 21853533. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3223291/. 
  3. ^ “Structural analyses of the 7SK ribonucleoprotein (RNP), the most abundant human small RNP of unknown function”. Molecular and Cellular Biology 11 (7): 3432–45. (July 1991). doi:10.1128/MCB.11.7.3432. PMC 361072. PMID 1646389. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC361072/. 
  4. ^ “7SK small nuclear RNA binds to and inhibits the activity of CDK9/cyclin T complexes”. Nature 414 (6861): 322–5. (November 2001). Bibcode2001Natur.414..322N. doi:10.1038/35104581. PMID 11713533. 
  5. ^ “The 7SK small nuclear RNA inhibits the CDK9/cyclin T1 kinase to control transcription”. Nature 414 (6861): 317–22. (November 2001). Bibcode2001Natur.414..317Y. doi:10.1038/35104575. PMID 11713532. 
  6. ^ “MAQ1 and 7SK RNA interact with CDK9/cyclin T complexes in a transcription-dependent manner”. Molecular and Cellular Biology 23 (14): 4859–69. (July 2003). doi:10.1128/MCB.23.14.4859-4869.2003. PMC 162212. PMID 12832472. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC162212/. 
  7. ^ “Inhibition of P-TEFb (CDK9/Cyclin T) kinase and RNA polymerase II transcription by the coordinated actions of HEXIM1 and 7SK snRNA”. Molecular Cell 12 (4): 971–82. (October 2003). doi:10.1016/S1097-2765(03)00388-5. PMID 14580347. 
  8. ^ “HEXIM2, a HEXIM1-related protein, regulates positive transcription elongation factor b through association with 7SK”. The Journal of Biological Chemistry 280 (16): 16360–7. (April 2005). doi:10.1074/jbc.M500424200. PMID 15713662. 
  9. ^ “Compensatory contributions of HEXIM1 and HEXIM2 in maintaining the balance of active and inactive positive transcription elongation factor b complexes for control of transcription”. The Journal of Biological Chemistry 280 (16): 16368–76. (April 2005). doi:10.1074/jbc.M500912200. PMID 15713661. 
  10. ^ “Systematic analysis of the protein interaction network for the human transcription machinery reveals the identity of the 7SK capping enzyme”. Molecular Cell 27 (2): 262–74. (July 2007). doi:10.1016/j.molcel.2007.06.027. PMC 4498903. PMID 17643375. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4498903/. 
  11. ^ “LARP7 is a stable component of the 7SK snRNP while P-TEFb, HEXIM1 and hnRNP A1 are reversibly associated”. Nucleic Acids Research 36 (7): 2219–29. (April 2008). doi:10.1093/nar/gkn061. PMC 2367717. PMID 18281698. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2367717/. 
  12. ^ “The La-related protein LARP7 is a component of the 7SK ribonucleoprotein and affects transcription of cellular and viral polymerase II genes”. EMBO Reports 9 (6): 569–75. (June 2008). doi:10.1038/embor.2008.72. PMC 2427381. PMID 18483487. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2427381/. 
  13. ^ “A La-related protein modulates 7SK snRNP integrity to suppress P-TEFb-dependent transcriptional elongation and tumorigenesis”. Molecular Cell 29 (5): 588–99. (March 2008). doi:10.1016/j.molcel.2008.01.003. PMC 6239424. PMID 18249148. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC6239424/. 
  14. ^ a b “Cracking the control of RNA polymerase II elongation by 7SK snRNP and P-TEFb”. Nucleic Acids Research 44 (16): 7527–39. (September 2016). doi:10.1093/nar/gkw585. PMC 5027500. PMID 27369380. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5027500/. 
  15. ^ Blagosklonny, Mikhail V., ed (August 2010). “The mechanism of release of P-TEFb and HEXIM1 from the 7SK snRNP by viral and cellular activators includes a conformational change in 7SK”. PLOS ONE 5 (8): e12335. Bibcode2010PLoSO...512335K. doi:10.1371/journal.pone.0012335. PMC 2925947. PMID 20808803. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2925947/. 
  16. ^ “The Drosophila 7SK snRNP and the essential role of dHEXIM in development”. Nucleic Acids Research 40 (12): 5283–97. (July 2012). doi:10.1093/nar/gks191. PMC 3384314. PMID 22379134. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3384314/. 

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