Spliceosom

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Das Spliceosom ist eine komplexe Maschinerie, die bei der eukaryotischen Genexpression im Zuge des Splicings die Introns aus der prä-mRNA entfernt und die Exons zur fertigen mRNA verknüpft.

Das Spliceosom besteht aus 5 snRNPs (small nuclear Ribonucleoprotein particles), die je eine snRNA (small nuclear RNA) und eine Reihe von Proteinen enthalten. Zusätzlich sind weitere nicht snRNP Faktoren - bei denen es sich um Proteine bzw. Proteinkomplexe handelt - am Aufbau beteiligt. Insgesamt liegt die Masse des assemblierten Spliceosoms bei über einem Mega-Dalton.

Man unterscheidet das Major Spliceosom (aus den U1, U2, U4, U5 und U6 snRNPs), das mehr als 95% der menschlichen Introns prozessiert, vom Minor Spliceosom, das hauptsächlich die sogenannten ATAC-Introns prozessiert und zusätzlich eine andere snRNP Zusammensetzung aufweist (U11 und U12 snRNP statt U1 und U2 und U4atac bzw. U6atac statt U4 und U6) (siehe auch Splice-Sites).

Das Spliceosom setzt sich für jede Reaktion (d.h. das Entfernen eines Introns) aus seinen Einzelteilen direkt auf der mRNA zusammen. Dabei bindet in Säugerzellen der U1 snRNP zunächst die 5' splice-site und initiiert die weitere Assemblierung des Spliceosoms. Der U2 snRNP bindet unter Mithilfe weiterer Proteinfaktoren (U2AF, U2 auxilliary factor) die Verzweigungsstelle des Introns. Schließlich erfolgt die Bindung des so genannten tri-snRNPs, einem Komplex aus den U4, U6 und U5 snRNPs. Nach strukturellen Umlagerungen, an denen weitere nicht snRNP Faktoren beteiligt sind entsteht schließlich das aktive Spliceosom dem die U1 und U4 snRNPs fehlen. U4 snRNP fungiert wahrscheinlich als Inhibitor, der durch U6 snRNP verdrängt wird. Das katalytische Zentrum wird aus einer Helix von U2 snRNP und U6 snRNP gebildet. Dieses katalysiert den ersten Schritt (die erste Umesterung) des Spliceprozesses wodurch die Splicing-Intermediate (freies 5' Exon und 3'Exon-Intronlariat) entstehen. Nach weiteren Änderungen der Struktur und Zusammensetzung des Spliceosoms erfolgt schließlich der zweite Reaktionsschritt der abschließend zum Freisetzen der Produkte und zum Zerfall des Spliceosoms führt.