Drosha

Drosha是一种RNA酶III[5],在人类基因组中由5号染色体上的DROSHA基因(旧称RNASEN)编码[6][7][8],于2000年被克隆发表,最初被发现为切割rRNA前驱物(pre-rRNA)的一种RNA酶[9],现已知其主要功能为在miRNA生成的初期切割miRNA的前驱物,此蛋白可与DGCR8蛋白组成微加工复合体[10],将DNA转录产生的pri-miRNA切割成长约70nt的pre-miRNA,后者可再由Dicer切割产生成熟的miRNA[11]。Drosha、Dicer与其他参与miRNA生成的蛋白之表现量与某些癌症相关[12]

Drosha酶
已知的结构
PDB直系同源搜索: PDBe RCSB
识别号
别名DROSHA;, ETOHI2, HSA242976, RANSE3L, RN3, RNASE3L, RNASEN, drosha ribonuclease III
外部IDOMIM608828 MGI1261425 HomoloGene8293 GeneCardsDROSHA
基因位置(人类
5号染色体
染色体5号染色体[1]
5号染色体
Drosha酶的基因位置
Drosha酶的基因位置
基因座5p13.3起始31,400,494 bp[1]
终止31,532,196 bp[1]
RNA表达模式
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直系同源
物种人类小鼠
Entrez

29102

14000

Ensembl

ENSG00000113360

ENSMUSG00000022191

UniProt

Q9NRR4

Q5HZJ0

mRNA串行

NM_001100412
​NM_013235
​NM_001382508

NM_001130149
​NM_026799

蛋白串行

NP_001093882
​NP_037367
​NP_001369437

NP_001123621
​NP_081075

基因位置(UCSC)Chr 5: 31.4 – 31.53 MbChr 15: 12.82 – 12.94 Mb
PubMed查找[3][4]
维基数据

功能

miRNA生成过程与RNA干扰示意图
Drosha与两个DGCR8组成的微加工复合体结构

RNA酶III皆为切割双股RNA的RNA内切酶,其中Drosha在细胞核中参与miRNA前驱物切割的初始步骤[8][11]。miRNA的生成过程最初是由RNA聚合酶II转录产生可长达数kb、具5′端帽多腺苷酸尾初级转录本pri-miRNA(初级miRNA)[13][14],其受Drosha切割后会形成长约70nt、且3′端具2个突出碱基(overhang)的pre-miRNA(前miRNA)。pre-miRNA可与XPO5蛋白结合,由细胞核被送入细胞质中,其3′端的突出碱基可被另一种RNA酶IIIDicer所识别,后者可再将pre-miRNA切割成长22nt的双股RNA,其中的一股即是成熟的miRNA,可与RNA诱导沉默复合体(RISC)结合而进行RNA干扰,切割目标mRNA或抑制其转译以达成基因静默的效果[15]

Drosha切割pri-miRNA时会与两个RNA结合蛋白DGCR8共同组成称为微加工复合体蛋白三聚体[16][17][18][19],DGCR8在模式生物黑腹果蝇秀丽隐杆线虫中称为Pasha,即「Drosha的伙伴蛋白」(partner of Drosha)之简称[20],Drosha需在与DGCR8结合的情况下才能进行切割[21]。除必要的Drosha与DGCR8外,微加工复合体还可能包含EWSR1异质核糖核蛋白、FUS与DEAD-BoxRNA解旋酶p68p72)等其他蛋白以帮助切割pri-miRNA[22][23],有些种类的pri-miRNA只有在特定辅助蛋白存在时才能被Drosha切割[24]

Drosha大多位于细胞核中,但也有些Drosha不含核定位串行(NLS)而位于细胞质中,称为c-Drosha,可能以其他机制调控基因表现[25][26]。另外Drosha与Dicer也参与DNA修补[27]

少数miRNA以型的方式生成,不需经Drosha切割,此类miRNA称为Mirtron,编码串行位于其他基因的内含子中,可随该基因的mRNA转录后进行剪接时被切割形成pre-miRNA,因此不需依赖Drosha[28];此外,还有些miRNA(simtron)前驱物的切割仰赖Drosha,但不需DGCR8、XPO5与Dicer[29]

临床意义

Drosha等参与miRNA生成的蛋白表现量与某些癌症相关[12],例如某些种类的乳癌病患的Drosha与Dicer的表现量下降[30]癌症基因组图谱中也显示数种乳癌、大肠癌食道癌病患细胞质中的Drosha(即c-Drosha)表现量增加[25]

参考文献

  1. GRCh38: Ensembl release 89: ENSG00000113360 - Ensembl, May 2017
  2. GRCm38: Ensembl release 89: ENSMUSG00000022191 - Ensembl, May 2017
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  9. Wu H, Xu H, Miraglia LJ, Crooke ST. . J Biol Chem. 2000, 275 (47): 36957–65. PMID 10948199. doi:10.1074/jbc.M005494200.
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外部链接

  • PDBUniProt可用的所有结构信息之概述:Q9NRR4 (Ribonuclease 3) 在PDBe-KB
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