脱帽核糖核酸酶;DXO
DOM3, 线虫, HOMOLOG OF, Z; DOM3Z
RAT1 相互作用蛋白 1,酿酒酵母,同源物;RAI1
HGNC 批准的基因符号:DXO
细胞遗传学定位:6p21.33 基因组坐标(GRCh38):6:31,969,815-31,972,138(来自 NCBI)
▼ 克隆与表达
主要组织相容性复合体(MHC,又称HLA)补体基因簇大小从142 kb到214 kb不等,包含许多位于补体成分2基因(C2; 613927)和染色体6p21.3上的细胞外基质腱蛋白X基因(见600985)(见Yu(1998)综述)。Yang等(1998)通过基因组序列分析、EST数据库检索和5-prime-RACE,获得了编码DOM3Z的全长cDNA,其位于MHC补体基因簇内。序列分析预测,该 396 个氨基酸的蛋白质含有 12% 脯氨酸,并具有 4 个潜在的 N-肉豆蔻酰化位点、多个潜在的磷酸化位点和一个亮氨酸拉链基序。DOM3Z 蛋白在简单和复杂的真核生物中都是保守的。Northern blot分析显示,与STK19(604977)和RD(154040)一样,DOM3Z也普遍表达。DOM3Z 主要以 1.5 kb 转录本的形式表达,在睾丸中水平最高,在肺中水平最低。
▼ 基因功能
Xu et al.(2000)表明,人类DOM3Z的同源物S. cerevisiae Rai1与Rat1(XRN2;XRN2;Rat1)结合并增强其活性。608851)在体内和体外,是正常 5.8S 核糖体 RNA 加工所必需的。
Jiao et al.(2009)报道酵母Rai1蛋白对缺乏5-prime末端帽的mRNA具有焦磷酸水解酶活性。Jiao et al.(2010)表明,在体外以及在酵母细胞中,Rai1 具有一种新的脱帽核酸内切酶活性,也可以从 mRNA 中去除整个帽结构二核苷酸。该活性优先针对具有未甲基化帽的 mRNA,而经典脱帽酶 Dcp2(609844)则针对具有甲基化帽的 mRNA。在甲基转移酶基因缺陷的酵母细胞中产生的加帽但未甲基化的 mRNA 在 Rai1 基因破坏的背景下更加稳定。此外,具有野生型加帽酶的 Rai1 缺失酵母细胞在葡萄糖饥饿或氨基酸饥饿的营养应激条件下表现出具有 5-prime 末端加帽缺陷的 mRNA 的显着积累。Jiao et al.(2010)得出结论,他们的发现提供了证据,证明 5-prime 末端加帽并不是一个必然总是完成的组成过程,并证明 Rai1 在清除具有异常 5-prime 末端帽的 mRNA 中具有重要作用。Jiao et al.(2010)提出Rai1参与质量控制过程,通过异常帽介导的mRNA衰减机制确保mRNA 5-prime末端的完整性。
▼ 生化特征
Xiang等人(2009)报道了粟酒裂殖酵母Rat1与Rai1复合物的2.2埃分辨率的晶体结构,以及Rai1及其鼠同源物Dom3Z单独的2.0埃分辨率的结构。这些结构揭示了 Rai1 激活 Rat1 以及 Rat1 独有的核糖核酸外切酶活性的分子机制。生化研究证实了这些观察结果,并表明 Rai1 使 Rat1 能够更有效地降解具有稳定二级结构的 RNA。Rat1 的活性位点格局与相关核酸酶和含有 PIN(PilT N 末端)结构域的核酸酶相比存在很大差异。出乎意料的是,Xiang等人(2009)在Rai1和Dom3Z中发现了一个大口袋,其中包含高度保守的残基,包括3个与二价阳离子配位的酸性侧链。诱变和生化研究表明 Rai1 对 5-prime 三磷酸化 RNA 具有焦磷酸水解酶活性。这种活性对于细菌中的 mRNA 降解很重要,但这被认为是在真核生物中首次证明这种活性,并表明 Rai1/Dom3Z 可能在 RNA 代谢中具有其他重要功能。
▼ 基因结构
Yang等(1998)确定DOM3Z基因具有富含GC的启动子区域并含有7个外显子。Yang等(1998)提出RD、SKIV2L(600478)、DOM3Z和STK19基因的结构相似性和紧密连锁可能意味着协同功能,例如RNA剪接,并可能有助于阐明疾病关联的分子基础与 HLA 补体基因簇。
▼ 测绘
通过基因组序列分析,Yang等(1998)确定DOM3Z基因以头对头和尾对尾的构型定位于STK19和SKIV2L(600478)基因之间的6p21.3上的HLA III类区域。