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B_(12) cofactors directly stabilize an mRNA regulatory switch

机译：B_（12）辅助因子直接稳定mRNA调节开关

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摘要

Structures of riboswitch receptor domains bound to their effector have shown how messenger RNAs recognize diverse small molecules, but mechanistic details linking the structures to the regulation of gene expression remain elusive. To address this, here we solve crystal structures of two different classes of cobalamin (vitamin B_(12))-binding riboswitches that include the structural switch of the downstream regulatory domain. These classes share a common cobalamin-binding core, but use distinct peripheral extensions to recognize different B_(12) derivatives. In each case, recognition is accomplished through shape complementarity between the RNA and cobalamin, with relatively few hydrogen bonding interactions that typically govern RNA-small molecule recognition. We show that a composite cobalamin-RNA scaffold stabilizes an unusual long-range intramolecular kissing-loop interaction that controls mRNA expression. This is the first, to our knowledge, riboswitch crystal structure detailing how the receptor and regulatory domains communicate in a ligand-dependent fashion to regulate mRNA expression.
机译：绑定到其效应子的核糖开关受体结构域的结构已显示出信使RNA如何识别各种小分子，但是将结构与基因表达的调控联系起来的机制细节仍然难以捉摸。为了解决这个问题，在这里我们解决了结合钴胺素（维生素B_（12））的两种不同类别的核糖开关的晶体结构，其中包括下游调节域的结构开关。这些类共享一个共同的钴胺素结合核心，但使用不同的外围扩展识别不同的B_（12）衍生物。在每种情况下，识别都是通过RNA和钴胺素之间的形状互补来实现的，而氢键相互作用通常控制RNA小分子识别，而氢键相互作用相对较少。我们显示复合钴胺素-RNA支架稳定控制mRNA的表达的不寻常的远程分子内亲吻环相互作用。据我们所知，这是第一个核糖开关晶体结构，详细介绍了受体和调节域如何以依赖配体的方式进行通讯以调节mRNA表达。

著录项

  • 来源
    《Nature》 |2012年第7427期|133-137|共5页
  • 作者

    James E. Johnson Jr; Francis E. Reyes; Jacob T. Polaski; Robert T. Batey;

  • 作者单位

    Department of Chemistry and Biochemistry, University of Colorado at Boulder, UCB 596, Boulder, Colorado 80309-0596, USA;

    Department of Chemistry and Biochemistry, University of Colorado at Boulder, UCB 596, Boulder, Colorado 80309-0596, USA,Physical Biosciences Division, Lawrence Berkeley National Laboratory, Berkeley, California 94720, USA.;

    Department of Chemistry and Biochemistry, University of Colorado at Boulder, UCB 596, Boulder, Colorado 80309-0596, USA;

    Department of Chemistry and Biochemistry, University of Colorado at Boulder, UCB 596, Boulder, Colorado 80309-0596, USA;

  • 收录信息 美国《科学引文索引》(SCI);美国《工程索引》(EI);美国《生物学医学文摘》(MEDLINE);美国《化学文摘》(CA);
  • 原文格式 PDF
  • 正文语种 eng
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