Exozóm a jeho role v metabolismu RNA v kvasinkách S. cerevisiae

Abstract

Exozóm je proteinový komplex přítomný v jádře a cytoplazmě kvasinek podílející se na degradaci, úpravách a nastavení hladiny vzniku a zániku RNA. Jeho jádro se skládá z devíti katalyticky inaktivních podjednotek, se kterými fyzicky asociuje RNA nukleáza Rrp44. Funkce exozómu je závislá na mnoha kofaktorech, respektive fakultativně asociovaných enzymech, což zajišťuje jeho vysokou versatilitu. V různých kompartmentech buňky funguje odlišným způsobem a hraje roli v odlišných procesech. V jádře se podílí především na úpravách prekurzorů různých specializovaných RNA, kdežto v cytoplazmě hlavně na degradaci nativních mRNA. Jeho základní funkcí je ale ve všech těchto procesech exonukleolytické štěpení jednořetězcové RNA od 3' konce. Exozóm má své homology napříč organismy - různé druhy nukleáz v bakteriích, archeální exozóm, PM-Scl komplex (nebo také exozóm) u člověka, což implikuje vysokou konzervovanost této degradační mašinérie. Je tedy zřejmé, že exozóm u kvasinek není jejich evoluční novinkou, spíše naopak některé komponenty tohoto komplexu v průběhu evoluce ztratily svou původní funkci.

Exosome is a protein complex present in the yeast nucleus and cytoplasm, which participates in RNA degradation, processing and turnover. The core of exosome consists of nine catalytically inactive subunits, which physically associate with RNA nuclease Rrp44. The function of exosome is dependent on many cofactors or facultatively associated enzymes, and these associations provide high versatility of the complex. In different compartments the complex works by other means and plays a role in distinct processes. In nucleus, exosome acts mainly in pre-RNA processing, whereas in cytoplasm its major role is to degrade native mRNA. Nevertheless, in all of these processes, its general role is the 3' exonucleolytic cleavage of single-stranded RNA. Exosome has homologs in many various kinds of organisms - e. g. different types of bacterial nucleases, archeal exosome, human PM-Scl complex (or exosome), which implicates high conservation of this degradation machinery. Thus, it is very likely that some exosome components lost their original function over the evolution, more than that the yeast exosome is an evolutionary innovation.