More than Just a Phase: Prions at the Crossroads of Epigenetic Inheritance and Evolutionary Change.
More than Just a Phase: Prions at the Crossroads of Epigenetic Inheritance and Evolutionary Change.
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DOI：
10.1016/j.jmb.2018.07.017
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发表时间：
2018-11-02
影响因子：
5.6
通讯作者：
Jarosz DF
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Chakravarty AK;Jarosz DF
分子生物学的一个中心原则是遗传信息储存在核酸中。但是这种模式被一组称为“朊病毒”的蛋白质所颠覆。朊病毒蛋白质，其中许多是本质上无序的，可以采取多种构象，其中至少有一个具有自我模板的能力。这种不寻常的折叠景观驱动了一种极端的表观遗传，这种遗传可以通过有丝分裂和减数分裂细胞分裂保持稳定。虽然第一个发现的朊病毒-哺乳动物朊病毒-是衰弱性神经病的病原体，但现在已经发现了许多其他朊病毒，它们并不明显有害，甚至可以适应。赋予蛋白质“相分离”本体性质的蛋白质内无序区域也可以是朊病毒形成的驱动因素。事实上，许多促进相分离的蛋白质结构域已被描述为朊病毒样。在这篇综述中，我们描述了朊病毒如何处于相分离，表观遗传和进化适应的十字路口。
A central tenet of molecular biology is that heritable information is stored in nucleic acids. But this paradigm has been overturned by a group of proteins called ‘prions’. Prion proteins, many of which are intrinsically disordered, can adopt multiple conformations, at least one of which has the capacity to self-template. This unusual folding landscape drives a form of extreme epigenetic inheritance that can be stable through both mitotic and meiotic cell divisions. Although the first prion discovered – mammalian PrP – is the causative agent of debilitating neuropathies, many additional prions have now been identified that are not obviously detrimental and can even be adaptive. Intrinsically disordered regions, which endow proteins with the bulk property of ‘phase-separation,’ can also be drivers of prion formation. Indeed, many protein domains that promote phase separation have been described as prion-like. In this review, we describe how prions lie at the crossroads of phase-separation, epigenetic inheritance and evolutionary adaptation.
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