snRNP — klíčové ribonukleoproteiny spliceozomu a alternativního sestřihu

snRNP: jak malé jaderné ribonukleoproteiny ve spliceozomu řídí alternativní sestřih, role snRNA, mechanismy a význam pro vznik různých proteinů.

Autor: Leandro Alegsa

10-02-2026 18:32

Malé jaderné ribonukleoproteiny (snRNP, neboli „snurps“) jsou komplexní částice tvořené RNA a proteiny; spojují se s proteiny a a společně vytvářejí spliceozomy, které provádějí a regulují alternativní sestřih pre-mRNA.

Role v alternativním sestřihu a význam pro buňku

U eukaryot většina genů obsahuje kódující sekvence rozdělené do částí: kódující úseky (exony) jsou přerušeny nekódujícími úseky (introny). Proces zvaný alternativní sestřih umožňuje z jednoho genu vytvořit více různých variant messengerových RNA a následně různé proteiny: jednotlivé exony mohou být vynechávány, zaměňovány nebo kombinovány různými způsoby. Tyto alternativní izoformy proteinu jsou důležité pro buněčnou specializaci, vývoj, odpovědi na signály a adaptaci organismu.

Spliceosom, jehož klíčovými součástmi jsou snRNP, řídí pořadí a přesnost dvou po sobě jdoucích transesterifikačních reakcí, které odstraní intron a spojí sousední exony. SnRNP „rozpoznávají“ konzervované signály na 5' a 3' koncích intronů a v místě vetvení (branch point), což zajišťuje přesné sestřihnutí.

Složení snRNP

Dvěma základními složkami snRNP jsou molekuly bílkovin a RNA. RNA v každé snRNP se nazývá malá jaderná RNA (snRNA) a obvykle má délku přibližně stovky nukleotidů (řádově ~100–300), u některých typů kolem 150 nukleotidů. SnRNA poskytuje sekvenční komplementaritu k cílovým místům pre-mRNA a podílí se také na vytváření katalytického jádra spliceozomu: snRNA nejsou jen „nosné“ molekuly, ale mohou fungovat jako enzym (katalyzátor) a současně tvoří strukturu komplexu.

V hlavním (major) spliceozomu se uplatňují snRNP označované U1, U2, U4, U5 a U6; existuje také méně hojně používaný minoritní spliceozom (U11, U12, U4atac, U6atac), který zpracovává specifické typy intronů. Zejména kombinace U2 a U6 snRNA tvoří aktivní centrum katalýzy a přispívají k orientaci branch‑point adeninu a kovalentnímu přestavování vazeb při obou transesterifikačních krocích.

Biogeneze a montáž

Transkripce snRNA: Některé snRNA (např. U1, U2, U4, U5) jsou transkribovány RNA polymerázou II, jiné (U6) RNA polymerázou III.
Montáž ribonukleoproteinového komplexu: nově vytvořené snRNA se v jádře exportují do cytoplazmy, kde se asociují s kruhovou sadou Sm proteinů (nebo LSm proteinů u některých snRNA). K tomu je zapotřebí SMN komplexu, který asistuje skládání snRNP.
Reimport do jádra a zralost: po sestavení se snRNP znovu importují do jádra, kde dozrávají v strukturách zvaných Cajalovy tělíska a poté vstupují do poolu spliceozomálních komplexů.

Regulace a interakce

Funkci snRNP doplňují další regulační proteiny — např. SR proteiny nebo heterogenní jaderné RNP (hnRNP), které modifikují volbu sestřihu, podporují nebo blokují vazbu snRNP na konkrétní sekvence a umožňují buněčně‑specifickou regulaci. Dynamika sestavování a přeskupování snRNP v rámci spliceozomu je řízena ATPázami/helicázami a posttranslačními modifikacemi proteinů.

Klinický význam

Chyby v komponentech snRNP nebo v procesech sestřihu mají vážné důsledky. Příklady:

Spinální muskulární atrofie (SMA) souvisí s deficitem SMN proteinu, který brání správné montáži snRNP; léčba antisense oligonukleotidy (např. nusinersen/Spinraza) cílí na korekci sestřihu SMN2 a zlepšení produkce funkčního proteinu.
Systemický lupus erythematodes (SLE) — autoprotilátky proti Sm proteinům (anti‑Sm) jsou specifickým markerem onemocnění a ukazují na imunitní reakci proti složkám snRNP.
Mutace či aberrantní regulace faktorů sestřihu (např. SF3B1, U2AF1) jsou časté v některých nádorových onemocněních a vedou k patologickému sestřihu, který podporuje maligní transformaci.

Historie objevu

SnRNP byly objeveny díky práci Michael Lernera a Joan Steitzové, kteří identifikovali tyto malé jaderné RNA‑proteinové komplexy a jejich vazby na pre-mRNA. Souvislost mezi katalytickou rolí RNA v buňkách byla zdůrazněna i nezávislými objevy Thomas Cech a Sidney Altman, kteří v roce 1989 získali Nobelovu cenu za chemii za ukázku, že RNA může plnit i katalytické funkce (ribozymy), což potvrdilo, že RNA v spliceozomu může být přímo zapojena do chemické katalýzy odstranění intronů.

Výzkum snRNP a spliceozomu pokračuje intenzivně: lepší pochopení jejich struktury a mechanismů otevírá nové možnosti diagnostiky a cílené terapie onemocnění způsobených poruchou sestřihu.

Otázky a odpovědi

Otázka: Co je to snRNP?

Odpověď: SnRNP (nebo "snurp") je malá jaderná molekula RNA, která se spojuje s proteiny a vytváří spliceozomy.

Otázka: Co zahrnuje alternativní sestřih?

Odpověď: Alternativní sestřih zahrnuje přeskupení částí genů za účelem výroby různých proteinů ze stejného genu. Tento proces vytváří alternativní messengerové RNA, které pak vytvářejí různé proteiny.

Otázka: Jak dlouhá je obvykle složka snRNA snurp?

Odpověď: Složka snRNA snurpu je obvykle dlouhá přibližně 150 nukleotidů.

Otázka: Jakou roli hrají snRNP ve vývoji buněk?

Odpověď: SnRNPs působí jako enzym (katalyzátor) a zároveň vytvářejí strukturu, čímž hrají důležitou roli ve vývoji buňky.

Otázka: Kdo objevil snRNP?

Odpověď: Michael Lerner a Joan Steitzová byli první, kdo snRNPs objevili, ačkoli Thomas Cech a Sidney Altman se na jejich objevu také podíleli a v roce 1989 získali Nobelovu cenu za chemii za své nezávislé objevy, že RNA může působit jako katalyzátor ve vývoji buněk.

Otázka: Co jsou exony a introny?

Odpověď: Exony jsou kódující části, které se nacházejí v genech a kódují proteiny, zatímco introny jsou nekódující části, které oddělují exony v genech.

Otázka: Jak spliceozomy řídí alternativní sestřih?

Odpověď: Spliceozomy řídí detaily alternativního sestřihu rozpoznáváním sekvencí na koncích a v místech větvení intronů pomocí specifických malých jaderných RNA (snRNA).

Vyhledávání