維基百科

核蛋白

核蛋白是指與核酸（脫氧核醣核酸，DNA或者核糖核酸，RNA）有關的任何蛋白質[1]。譬如，組織蛋白類型的蛋白－染色質。端粒酶，核糖核蛋白和精蛋白都是核蛋白。典型的核蛋白包括核醣體，核小體和病毒核衣殼蛋白。

一個核小體是DNA + 組蛋白的組合。

結構

編輯
 
伊波拉病毒顆粒的橫截面圖，主要蛋白質的結構在右側顯示並貼上標籤。

核蛋白傾向於帶正電，促進與帶負電的核酸鏈的相互作用。蛋白質三級結構和許多核蛋白的生物學功能被理解[2][3]。確定核蛋白結構的重要技術包括X射線衍射，核磁共振和低溫電子顯微鏡。

病毒

編輯

病毒基因組（DNA或RNA）非常緊密地包裝在病毒衣殼中[4][5]。因此，許多病毒只不過是有組織的核蛋白集合，其結合位點向內。 具有結構特徵的病毒核蛋白包括甲型流感病毒[6]，狂犬病病毒[7]，伊波拉病毒，Bunyamwera病毒（英語：Bunyamwera virus）[8]，施馬倫貝格病毒[8]，哈扎拉病毒（英語：Hazara virus）[9]，克里米亞-剛果出血熱[10]，和拉薩病毒（英語：Lassa virus）[11]

脫氧核糖核蛋白

編輯

一個脫氧核糖核蛋白（Deoxyribonucleoprotein，縮寫：DNP）是DNA和蛋白質的複合物[12]。典型的例子是核小體，其中基因組DNA被包裹在真核細胞核中的八種組蛋白(histone)的簇周圍以形成染色質。 在精子發生期間，精蛋白取代組蛋白。

功能

編輯

最普遍的脫氧核糖核蛋白是核小體，其中組分是核DNA。 與DNA結合的蛋白質是組蛋白和精蛋白; 所得到的核蛋白位於染色體中。 因此，整個染色體，即真核生物中的染色質由這種核蛋白組成[2][13]。

在真核細胞中，DNA與高度濃縮的稱為染色質的核蛋白複合物中的大約相同質量的組蛋白相關[14]。 這種複合物中的脫氧核糖核蛋白相互作用以產生多蛋白調節複合物，其中介入的DNA被環繞或纏繞。 脫氧核糖核蛋白參與調節DNA複製和轉錄[15] 。

脫氧核糖核蛋白也參與同源重組，一種似乎是通用的DNA修復的過程。 該過程中的中間中間步驟是將重組酶（英語：Recombinase）蛋白的多個拷貝與單鏈DNA相互作用以形成DNP絲。 該過程中使用的重組酶由古菌（RadA重組酶）[16]，細菌（RecA重組酶）[17]以及從酵母到人類的真核生物（Rad51和Dmc1(基因)（英語：DMC1 (gene)）重組酶）產生[18] 。

核糖核蛋白

編輯

一個核糖核蛋白（Ribonucleoprotein，縮寫：RNP）是核糖核酸和RNA結合蛋白的複合物。 這些複合物在許多重要的生物功能中起著不可或缺的作用，包括DNA複製，調節基因表達[19]和調節RNA的代謝[20]。核糖核蛋白的一些例子包括核糖體，酶端粒酶，穹窿體核糖核蛋白，核糖核酸酶P，hnRNP和小核核糖核酸（snRNPs），它們與前信使核糖核酸剪接（剪接體）有牽連，並且是核仁的主要成分之一[21]。 一些病毒是簡單的核糖核蛋白，僅含有一個RNA分子和許多相同的蛋白質分子。其他核糖核蛋白或脫氧核糖核蛋白複合物含有許多不同的蛋白質，以及特別多的核酸分子。目前，在RCSB蛋白質資料庫（PDB）中可以找到超過2000個核糖核蛋白[22]。 此外，基於從PDB獲取的數據，蛋白質-RNA界面資料庫（PRIDB）擁有關於RNA-蛋白質界面的信息集合[23] 。

功能

編輯

核糖核蛋白起到保護作用。 mRNA在細胞中不會作為游離RNA分子出現。 它們總是與核糖核蛋白結合併作為核糖核蛋白複合物起作用[14]。

同樣，負鏈RNA病毒的基因組從不以游離RNA分子的形式存在。 核糖核蛋白保護它們的基因組免受核糖核酸酶的傷害[24]。 核蛋白通常是病毒的主要抗原，因為它們具有菌株特異性和群組特異性抗原決定簇（antigenic determinant）。

參考資料

編輯
  1. ^ 醫學主題詞表（MeSH）：Nucleoproteins
  2. ^ 2.0 2.1 Graeme K. Hunter G. K. (2000): Vital Forces. The discovery of the molecular basis of life. Academic Press, London 2000, ISBN 0-12-361811-8.
  3. ^ Nelson D. L., Cox M. M. (2013): Lehninger Biochemie. Springer, ISBN 978-3-540-68637-8.
  4. ^ Tzlil, Shelly; Kindt, James T.; Gelbart, William M.; Ben-Shaul, Avinoam. Forces and Pressures in DNA Packaging and Release from Viral Capsids. Biophysical Journal: 1616–1627. [2018-04-15]. doi:10.1016/s0006-3495(03)74971-6. （原始內容存檔於2021-02-07）. 
  5. ^ Purohit, Prashant K.; Inamdar, Mandar M.; Grayson, Paul D.; Squires, Todd M.; Kondev, Jané; Phillips, Rob. Forces during Bacteriophage DNA Packaging and Ejection. Biophysical Journal: 851–866. [2018-04-15]. doi:10.1529/biophysj.104.047134. （原始內容存檔於2021-02-07）. 
  6. ^ Ng, Andy Ka-Leung; Wang, Jia-Huai; Shaw, Pang-Chui. Structure and sequence analysis of influenza A virus nucleoprotein. Science in China Series C: Life Sciences. 2009-05-27, 52 (5): 439–449 [2018-04-15]. ISSN 1006-9305. doi:10.1007/s11427-009-0064-x. （原始內容存檔於2021-02-07） （英語）. 
  7. ^ Albertini, Aurélie A. V.; Wernimont, Amy K.; Muziol, Tadeusz; Ravelli, Raimond B. G.; Clapier, Cedric R.; Schoehn, Guy; Weissenhorn, Winfried; Ruigrok, Rob W. H. Crystal Structure of the Rabies Virus Nucleoprotein-RNA Complex. Science. 2006-07-21, 313 (5785): 360–363 [2018-04-15]. ISSN 0036-8075. PMID 16778023. doi:10.1126/science.1125280. （原始內容存檔於2021-02-27） （英語）. 
  8. ^ 8.0 8.1 Ariza, A.; Tanner, S. J.; Walter, C. T.; Dent, K. C.; Shepherd, D. A.; Wu, W.; Matthews, S. V.; Hiscox, J. A.; Green, T. J. Nucleocapsid protein structures from orthobunyaviruses reveal insight into ribonucleoprotein architecture and RNA polymerization. Nucleic Acids Research. 2013-06-01, 41 (11): 5912–5926. ISSN 0305-1048. PMC 3675483  . PMID 23595147. doi:10.1093/nar/gkt268. 
  9. ^ Surtees, Rebecca; Ariza, Antonio; Punch, Emma K.; Trinh, Chi H.; Dowall, Stuart D.; Hewson, Roger; Hiscox, Julian A.; Barr, John N.; Edwards, Thomas A. The crystal structure of the Hazara virus nucleocapsid protein. BMC Structural Biology. 2015-01-01, 15: 24. ISSN 1472-6807. PMC 4696240  . PMID 26715309. doi:10.1186/s12900-015-0051-3. 
  10. ^ Carter, Stephen D.; Surtees, Rebecca; Walter, Cheryl T.; Ariza, Antonio; Bergeron, Éric; Nichol, Stuart T.; Hiscox, Julian A.; Edwards, Thomas A.; Barr, John N. Structure, Function, and Evolution of the Crimean-Congo Hemorrhagic Fever Virus Nucleocapsid Protein. Journal of Virology. 2012-10-15, 86 (20): 10914–10923 [2018-04-15]. ISSN 0022-538X. PMC 3457148  . PMID 22875964. doi:10.1128/JVI.01555-12. （原始內容存檔於2017-09-10） （英語）. 
  11. ^ Qi, Xiaoxuan; Lan, Shuiyun; Wang, Wenjian; Schelde, Lisa McLay; Dong, Haohao; Wallat, Gregor D.; Ly, Hinh; Liang, Yuying; Dong, Changjiang. Cap binding and immune evasion revealed by Lassa nucleoprotein structure. Nature: 779–783. PMC 3057469  . PMID 21085117. doi:10.1038/nature09605. 
  12. ^ 醫學主題詞表（MeSH）：Deoxyribonucleoproteins
  13. ^ Nelson D. L., Michael M. Cox M. M. (2013): Lehninger Principles of Biochemistry. W. H. Freeman, ISBN 978-1-4641-0962-1.
  14. ^ 14.0 14.1 Lodish, Harvey. Molecular Cell Biology. 2000. 
  15. ^ Echols, Harrison. Nucleoprotein structures initiating DNA replication, transcription, and site-specific recombination. The Journal of Biological Chemistry. 1990, 265: 14697–700. PMID 2203758. 
  16. ^ Seitz EM, Brockman JP, Sandler SJ, Clark AJ, Kowalczykowski SC. RadA protein is an archaeal RecA protein homolog that catalyzes DNA strand exchange. Genes Dev. 1998, 12 (9): 1248–53. PMC 316774  . PMID 9573041. 
  17. ^ Cox MM, Goodman MF, Kreuzer KN, Sherratt DJ, Sandler SJ, Marians KJ. The importance of repairing stalled replication forks. Nature. 2000, 404 (6773): 37–41. PMID 10716434. doi:10.1038/35003501. 
  18. ^ Crickard JB, Kaniecki K, Kwon Y, Sung P, Greene EC. Spontaneous self-segregation of Rad51 and Dmc1 DNA recombinases within mixed recombinase filaments. J. Biol. Chem. 2018. PMID 29382724. doi:10.1074/jbc.RA117.001143. 
  19. ^ Hogan, Daniel J; Riordan, Daniel P; Gerber, André P; Herschlag, Daniel; Brown, Patrick O. Diverse RNA-Binding Proteins Interact with Functionally Related Sets of RNAs, Suggesting an Extensive Regulatory System. PLoS Biology. 2016-11-07, 6 (10): e255. ISSN 1544-9173. PMC 2573929  . PMID 18959479. doi:10.1371/journal.pbio.0060255. 
  20. ^ Lukong, Kiven E.; Chang, Kai-wei; Khandjian, Edouard W.; Richard, Stéphane. RNA-binding proteins in human genetic disease. Trends in genetics: TIG. 2008-08-01, 24 (8): 416–425. ISSN 0168-9525. PMID 18597886. doi:10.1016/j.tig.2008.05.004. 
  21. ^ Ribonucleoprotein. www.uniprot.org. [2016-11-07]. （原始內容存檔於2021-02-07）. 
  22. ^ Bank, RCSB Protein Data. RCSB Protein Data Bank - RCSB PDB. （原始內容存檔於2012年12月27日）. 
  23. ^ Lewis, Benjamin A.; Walia, Rasna R.; Terribilini, Michael; Ferguson, Jeff; Zheng, Charles; Honavar, Vasant; Dobbs, Drena. PRIDB: a protein–RNA interface database. Nucleic Acids Research. 2016-11-07, 39 (Database issue): D277–D282. ISSN 0305-1048. PMC 3013700  . PMID 21071426. doi:10.1093/nar/gkq1108. 
  24. ^ Ruigrok, Rob WH; Crépin, Thibaut; Kolakofsky, Dan. Nucleoproteins and nucleocapsids of negative-strand RNA viruses. Current Opinion in Microbiology: 504–510. [2018-04-15]. doi:10.1016/j.mib.2011.07.011. （原始內容存檔於2021-02-07）. 

外部連結

編輯
取自「https://zh.wikipedia.org/w/index.php?title=核蛋白&oldid=84894749」