部品番号6。 マルチスパイラルRNAのフォールディングの概要

そのため、前のパートでは、RNAヘリックスを折り畳むことが比較的簡単であることがわかりました。 次に、RNAがどのように折り畳まれるのかを理解する必要があります。 例として取り上げたRNAには3つのヘリックスがあります。 それらのうちの2つ、L1とL2は独立して折りたたむことができます。 しかし、3番目の問題があります。 この3番目はRNAの末端で構成され、折り畳まれると、折り畳まれたらせんL1とL2が動き始めます。 第一に、それらは互いに干渉し、したがって、第3の螺旋の折り畳みを妨害します。 第二に、約1ダースの異なる擬似対称構造の形成が可能です-L1、L2へリックスはRNAの折り畳み末端に関して異なって配置することができます。



ここでは、これらの問題を解決する方法を見つけようとします。







もう一度図面を繰り返しましょう







コメントの最後の部分で書いたように、これは菊のクロロティックモットルウイロイドウイロイドリボザイム(NC_003540)です。 一次配列のみが取得されていますが、三次配列はまだありません。 しかし、コンピュータ内のコンピュータモデルで取得しようとします。



二次構造(ヌクレオチド間の水素結合)は、たとえばここにある多くの既存のプログラムによってよく予測されています 。 しかし、何が重要なのでしょう! 彼らは、ヘリックスのみの水素結合を予測しています。 しかし、実際には、らせんが結合するために、らせん水素結合があります。



それらを認識する方法は? しかし、リボザイムは一部の領域で密接な(保守的な)構造を持っていることを知っています。 すでにPDBデータバンクにあるものを取ります。 たとえば、サテライトタバコリングスポットウイルスハンマーヘッドRNA( 2QUS



それはX線結晶学によって得られ、残念ながら水素原子はなく、水素結合は見えません。 しかし、もっと詳しく見ると(特定の原子間の距離を測定する)、これらの水素結合がどこにあるべきかを簡単に見つけることができます。 私たちは標準的なものには興味がありません。したがって、スパイラルと他の非標準的なものを結び付けるものを探しています。 そして見つけます。



それらはヌクレオチドa46-u19、a46-u24、c32-g37の間にあります。



さて、しかし、これは私たちにとって関心のあるリボザイムにおいてどのヌクレオチドのペアに対応しますか(NC_003540)?



ここでは、いわゆる アライメント 。 2つの主要なシーケンスがあります。



1.(NC_003540)aagaggucggcaccugacgucgguguccugaugaagauccaugacaggaucgaaaccucuu

2.(PDBの2QUS)gggagcccugucaccggaugugcuuuccggucugaugaguccgugaggacaaaacagggcucccgaauu



そして、それらを揃えることはささいなことではありません。 次に、私に読んでもらう専門家にこれを行うよう依頼します。 そして、結果を比較します。 比較を行う最新のプログラムは、これに自動的に対処しないと私は主張します。 見てみましょうか?





さらに、どの架橋水素結合が形成されるかを見つけたとします。 そして、次の問題が待っています。 そして問題は、二次構造が最初に折り畳まれ、その後にのみ折り畳みが起こるという仮説を信じていたことです(いわゆる階層モデル)。 このモデルは、少なくともコンピューター計算で使用するためには正しくありません。



なんで? 事実、らせんの形成はループの位置を厳密に結びつけます(ループ内のヌクレオチドの自由度は非常に小さくなります)。 ループにはさまざまな種類があります。 わが国では、基準がらせんの水素結合の形成のみであるため、ループはほぼランダムです。 そして、スパイラルL1のループがループL2に最も密接に詰め込まれている必要があります。 これが起こらない場合、必要なスパイラル間結合を形成しません。 ちょうど正しい原子は、水素結合の形成に十分に近づくことができません-すでに折り畳まれた螺旋が干渉します。



しかし、これはすべての困難ではありません。 コメントの最後の部分で、ヘリックス間の水素結合が間違った側でどのように現れるかを示しましたが、反対側ではすべてがうまくいきます。 その場合、L3スパイラルのみが形成できません。



しかし、スパイラルL1とL2が右側にぴったり合うには何が必要ですか? 誰もが水素結合を解決できるわけではないことがわかりました。 いわゆる 相互作用スタッキング 。 しかし、すべてのヌクレオチド間のこれらの相互作用を考慮すると、時間がかかりすぎます。



さらに、スタッキング相互作用の十分に正確な数学的記述は見つかりませんでした(水素結合の記述と同様)。 誰か教えてもらえますか?



いずれにせよ、折り畳みには相互作用が重要であることがわかり、その後、右側かららせんが互いに接近します。



まあ、それがテクノロジー全体です。 その後、練習のみ。



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