SECIS-элемент

Перейти к навигацииПерейти к поиску
Предполагаемая вторичная структура элемента SECIS

SECIS-элеме́нт (от англ. selenocysteine insertion sequence — последовательность вставки селеноцистеина) — участок РНК длиной около 60 нуклеотидов, формирующий шпилькообразную структуру[1]. Этот структурный мотив[англ.] (набор нуклеотидов) заставляет стоп-кодон UGA кодировать селеноцистеин. Поэтому элемент SECIS является неотъемлемым элементом мРНК, кодирующих селенопротеины (белки, содержащие один или более остатков селеносодержащей аминокислоты селеноцистеина).

У бактерий элемент SECIS располагается почти сразу после кодона UGA, на который он воздействует. У архей и эукариот он находится в 3'-нетранслируемой области (англ. 3' untranslated region, 3' UTR) мРНК, и один элемент SECIS может заставить несколько UGA-кодонов кодировать селеноцистеин. У одного рода архей, Methanococcus, элемент SECIS расположен в 5'-нетранслируемой области (англ. 5' untranslated region, 5' UTR).

Элемент SECIS можно отличить по характерной последовательности нуклеотидов, то есть в нём определённые нуклеотиды занимают строго определённые места, а также характерной вторичной структуре. Вторичная структура обусловлена образованием водородных связей между комплементарными азотистыми основаниями, в результате чего формируется структура, похожая на шпильку. Эукариотический SECIS содержит неканонические пары A-G, которые редки в природе, однако чрезвычайно важны для нормального функционирования SECIS. Хотя и у эукариот, и у архей, и у бактерий SECIS имеет характерную форму шпильки, они не совмещаются друг с другом, то есть порядок расположения нуклеотидов, характерный для эукариотических SECIS, не является таковым для SECIS архей.

Было создано несколько компьютерных программ для поиска элемента SECIS в геноме, их работа основана на поиске специфических последовательностей и элементов вторичной структуры. Эти программы были использованы для поиска новых селенопротеинов[2].

Элемент SECIS обнаружен у самых разнообразных организмов из всех трёх доменов жизни, а также их вирусов[2][3][4][5][6][7][8].

Примечания

  1. ↑ Walczak, R; Westhof E., Carbon P., Krol A. A novel RNA structural motif in the selenocysteine insertion element of eukaryotic selenoprotein mRNAs (англ.) // RNA : journal. — 1996. — Vol. 2, no. 4. — P. 367—379. — PMID 8634917. — PMC 1369379.
  2. ↑ 1 2 Lambert, A; Lescure A., Gautheret D. A survey of metazoan selenocysteine insertion sequences (англ.) // Biochimie[англ.] : journal. — 2002. — Vol. 84, no. 9. — P. 953—959. — doi:10.1016/S0300-9084(02)01441-4. — PMID 12458087.
  3. ↑ Mix H., Lobanov A. V., Gladyshev V. N. SECIS elements in the coding regions of selenoprotein transcripts are functional in higher eukaryotes (англ.) // Nucleic Acids Res. : journal. — 2007. — Vol. 35, no. 2. — P. 414—423. — doi:10.1093/nar/gkl1060. — PMID 17169995. — PMC 1802603.
  4. ↑ Cassago A., Rodrigues E. M., Prieto E. L., et al. Identification of Leishmania selenoproteins and SECIS element (англ.) // Mol. Biochem. Parasitol. : journal. — 2006. — Vol. 149, no. 2. — P. 128—134. — doi:10.1016/j.molbiopara.2006.05.002. — PMID 16766053.
  5. ↑ Mourier T., Pain A., Barrell B., Griffiths-Jones S. A selenocysteine tRNA and SECIS element in Plasmodium falciparum (неопр.) // RNA. — 2005. — Т. 11, № 2. — С. 119—122. — doi:10.1261/rna.7185605. — PMID 15659354. — PMC 1370700.
  6. ↑ G. V. Kryukov, S. Castellano, S. V. Novoselov, A. V. Lobanov, O. Zehtab, R. Guigó, and V. N. Gladyshev. Characterization of mammalian selenoproteomes (англ.) // Science. — 2003. — Vol. 300, no. 5624. — P. 1439—1443. — doi:10.1126/science.1083516. — PMID 12775843.
  7. ↑ Gregory V. Kryukov and Vadim N. Gladyshev. The prokaryotic selenoproteome (англ.) // EMBO Rep[англ.] : journal. — 2004. — Vol. 5, no. 5. — P. 538—543. — doi:10.1038/sj.embor.7400126. — PMID 15105824. — PMC 1299047.
  8. ↑ Alain Krol. Evolutionarily different RNA motifs and RNA-protein complexes to achieve selenoprotein synthesis (англ.) // Biochimie[англ.] : journal. — 2002. — Vol. 84, no. 8. — P. 765—774. — doi:10.1016/S0300-9084(02)01405-0. — PMID 12457564.