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SMG1-UPF1-eRF1-eRF3复合体参与贾第虫无义介导的mRNA降解激活

文献类型:期刊论文

作者柴杨丽; 文建凡; 柴宝峰*; 张西臣; 石文鑫; bfchai@ sxu.edu.cn; 王美; 吕佳
刊名中国生物化学与分子生物学报
出版日期2018
期号5页码:519-529
关键词蓝氏贾第虫 无义介导的mrna降解 Upf1 Smg1 磷酸化修饰
DOI10.13865/j.cnki.cjbmb.2018.05.09
英文摘要无义介导的 mRNA 降解(NMD)是一种重要的真核生物 mRNA 质量监控途径。NMD 可识别并降解含有提前终止密码子(PTC)的异常 mRNA(PTC-mRNA)。但 NMD 途径对 PTC-mRNA的识别和降解机制尚无阐明。蓝氏贾第虫(Giardia lamblia)是一种寄生性的原生动物,进化上处于真核生物基部,对其 NMD 途径的研究有利于了解 NMD 途径的机制与进化。本研究通过双分子荧光互补实验、酵母双杂交实验和体外 pull-down 实验,分析了贾第虫的 UPF1 (GlUPF1)、SMG1 (GlSMG1)和肽链释放因子(GleRF1、GleRF3)之间的相互作用关系。结果表明,贾第虫的肽链释放因子都能够与 GlUPF1 发生相互作用,且 GlUPF1 的 CH 结构域与 GleRF3 能够形成较稳定的复合体,而 GlSMG1 的激酶结构域 PIKK 能与 UPF1 的 C 端和 N 端结构域相互作用。进一步研究证实,GlSMG1 的 PIKK 结构域能使 GlUPF1 两种截短体 GlUPF1(1 ~ 500 aa)和 GlUPF1(501 ~1 304 aa)发生磷酸化修饰,说明 GlUPF1 的 N 端和 C 端均有 GlSMG1 的磷酸化位点。进一步分析证实,T111 是 GlUPF1 上的 1 个磷酸化位点。我们的研究结果表明,贾第虫 NMD 途径起始阶段,首先在 mRNA 的 PTC 处的核糖体上形成 SMG1-UPF1-eRF1-eRF3(SURF)复合体,并且 GlSMG1 磷酸化修饰 GlUPF1,由此激活 NMD 途径,可能招募 XRN1 和 SKI7d 等酶参与无义mRNA 的降解。
; Nonsense-mediated mRNA decay ( NMD ) is an important mRNA quality-controlmechanism in eukaryotes. It can identify and degrade abnormal mRNAs containing prematuretermination codon (PTC). However,we have known insufficiently the mechanism about recognitionand degradation of PTC-mRNA in NMD pathway. Giardia lamblia is a kind of parasitic protozoan,located on the root in eukaryotic evolution. The studies on NMD of G. lamblia are useful tounderstand the mechanism and evolution of NMD pathway. In this study,the interaction betweenGlUPF1,GlSMG1 and polypeptide release factors of G. lamblia was confirmed by using bimolecularfluorescence complementation ( BiFC) assays,yeast two hybrid assays and the in vitro pull-downexperiments. The results showed that polypeptide release factors of G. lamblia could interact withGlUPF1,and the CH domain of GlUPF1 and GleRF3 could form a stable complex. The PIKKdomain,the kinase domain of GlSMG1,could also interact with both C-terminal and N-terminaldomains of GlUPF1. In addition,we confirmed that the truncated UPF1 (1 - 500 aa) and UPF1(501 - 130 4 aa) could be phosphorylated by PIKK. Furthermore,we identified that T111 might bea phosphorylation site of GlUPF1. Altogether,our results showed that a SMG1-UPF1-eRF1-eRF3(SURF) complex was firstly formed on the ribosome pausing on the PTC-mRNA in G. lamblia,andthen GlSMG1 phosphorylated GlUPF1 to activate the NMD pathway. Finally,RNAases such asXRN1 and SKI7 might be recruited to participate in mRNA decay process.
语种中文
资助机构国家自然科学基金(No.31772450); 山西省科技攻关项目(No.20150313001-3)资助 ; 国家自然科学基金(No.31772450); 山西省科技攻关项目(No.20150313001-3)资助 ; 国家自然科学基金(No.31772450); 山西省科技攻关项目(No.20150313001-3)资助 ; 国家自然科学基金(No.31772450); 山西省科技攻关项目(No.20150313001-3)资助
源URL[http://159.226.149.26:8080/handle/152453/12108]  
专题昆明动物研究所_真核细胞进化基因组
通讯作者bfchai@ sxu.edu.cn
作者单位1.中国科学院昆明动物研究所遗传资源与进化国家重点实验室
2.山西大学生物技术研究所化学生物学与分子工程教育部重点实验室
3.吉林大学动物医学学院预防兽医学系
推荐引用方式
GB/T 7714
柴杨丽,文建凡,柴宝峰*,等. SMG1-UPF1-eRF1-eRF3复合体参与贾第虫无义介导的mRNA降解激活[J]. 中国生物化学与分子生物学报,2018(5):519-529.
APA 柴杨丽.,文建凡.,柴宝峰*.,张西臣.,石文鑫.,...&吕佳.(2018).SMG1-UPF1-eRF1-eRF3复合体参与贾第虫无义介导的mRNA降解激活.中国生物化学与分子生物学报(5),519-529.
MLA 柴杨丽,et al."SMG1-UPF1-eRF1-eRF3复合体参与贾第虫无义介导的mRNA降解激活".中国生物化学与分子生物学报 .5(2018):519-529.

入库方式: OAI收割

来源:昆明动物研究所

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