DCL1

Endoribonuclease Dicer homolog 1
Cartoon representation of Arabidopsis DCL1 in complex with pri-miRNA 166f (elucidated by Cryo-EM in Wei X. et al. Nat. Plants. 2021).gif
Reprezentacja kreskówkowa Arabidopsis DCL1 w kompleksie z pri-miRNA 166f. Pojedynczy łańcuch DCL1 w kolorze jasnofioletowym, katalizujący rozszczepienie pri-miRNA-166f na pre-miRNA-166f, przed jeszcze jednym etapem rozszczepienia w celu ostatecznego uwolnienia miRNA-166f.
Identyfikatory
Organizm Arabidopsis thaliana
Symbol DCL1
Alt. symbolika AT1G01040
WPB 7ELD
UniProt Q9SP32
Inne dane
numer WE WE:3.1.26
Chromosom 1: 0,02 - 0,03 Mb
Szukaj
Struktury Model szwajcarski
Domeny InterPro

DCL1 (skrót od Dicer-like 1 ) to gen występujący w roślinach , który koduje białko DCL1 , enzym rybonukleazy III zaangażowany w przetwarzanie dwuniciowego RNA (dsRNA) i mikroRNA (miRNA). Chociaż DCL1, zwany także homologiem 1 endoribonukleazy Dicer, został nazwany ze względu na swoją homologię z białkiem metazoan Dicer , jego rola w biogenezie miRNA jest nieco inna, ze względu na znaczne różnice w procesach dojrzewania miRNA między roślinami i zwierzętami, a także z powodu dodatkowych roślin znajdujących się poniżej -specyficzne szlaki, w których uczestniczą paralogi DCL1, takie jak DCL4, takie jak trans-działająca biogeneza siRNA.

Funkcjonować

DCL1 jest zlokalizowany wyłącznie w jądrze komórki roślinnej , wraz z dwuniciowym białkiem wiążącym RNA Hyponastic Leaves1 (HYL1), CTD-Phosphatase-Like1 (CPL1) i białkiem palca cynkowego SERRATE (SE), tworzą jądrowe ciałka kostkowe lub D- ciała. W tych bezbłonowych organellach pri-miRNA są rozpoznawane i przetwarzane w pre-miRNA, a następnie w dojrzałe dupleksy miRNA, poprzez wiązanie dodatkowych białek, takich jak zmiany konstytutywne w szlakach małych RNA9 (CARP9). U roślin DCL1 jest odpowiedzialny zarówno za przetwarzanie pierwotnego miRNA do pre-miRNA, jak i za przetwarzanie pre-miRNA do dojrzałego miRNA. U zwierząt odpowiedniki tych dwóch etapów są przeprowadzane przez różne białka; Po pierwsze, przetwarzanie pri-miRNA odbywa się w jądrze przez rybonukleazę Drosha jako część kompleksu mikroprocesorowego . Drugie i ostatnie przetwarzanie do dojrzałego miRNA ma miejsce w cytoplazmie przez Dicer , dając dojrzały miRNA.

Plastyczność domeny PAZ

Model rusztowania DCL1-HYL-SE dla procesu dojrzewania pri-miRNA do pre-miRNA, a także dla etapu dojrzewania pre-miRNA do miRNA wspomaganego przez wiązanie CARP9 z kompleksem DICER

U zwierząt pierwotne transkrypty zawierające spinkę do włosów (pri-miRNA) są cięte przez Drosha w celu wytworzenia prekursorowych miRNA, dwuniciowej struktury palindromicznej, zwykle nazywanej pre-miRNA spinki do włosów, które są następnie cięte przez Dicer w celu wytworzenia dojrzałych miRNA . Zamiast rozszczepiania przez dwa różne enzymy, oba rozszczepienia w roślinach są przeprowadzane przez Dicer-like 1 (DCL1), pomimo podobnej architektury domen między obydwoma homologicznymi enzymami. Najnowsze struktury mikroskopii krioelektronowej pojedynczych cząstek obu kompleksów struktur dsRNA ( pri-RNA i pre-miRNA ) jako ligandu Arabidopsis DCL1, w stanie kompetentnym do cięcia, sugerują, że plastyczność domeny PAZ pozwala jej zaangażować się w pri-miRNA oraz rozpoznawanie pre-miRNA, możliwe dzięki wewnętrznemu rowkowi wiążącemu pętlę tej domeny białkowej, który służy jako silnik przenoszący substrat między dwoma sekwencyjnymi zdarzeniami rozszczepienia.

Inne białka podobne do kostek

Chociaż DCL1 jest odpowiedzialny za większość przetwarzania miRNA w roślinach, większość roślin zawiera dodatkowy zestaw białek DCL o powiązanych rolach w przetwarzaniu RNA, liczba dodatkowych członków tej samej rodziny zależy od rodziny roślin. Na przykład w Brassicaceae jest 5 dodatkowych genów paralogowych do DLC1, DCL2 , DCL3 , DCL4 i dwa geny RNASE II-LIKE RTL1 i RTL2; Jednak niektóre rośliny dwuliścienne, takie jak Populus trichocarpa , a także większość roślin jednoliściennych ma od pięciu do sześciu DCL, gdzie DCL2 i DCL3 uległy dodatkowej duplikacji w genach DCL2a i DCL2. Duplikacja DCL3 jest specyficzna dla roślin jednoliściennych i generuje geny DCL3a i DCL3b, zwane także odpowiednio DCL3 i DCL5.