Breaking the central dogma by RNA editing

Chemical Reviews

Volumn 106, Issue 8, 2006, Pages 3397-3411

  Maydanovych, Olena ^a   Beal, Peter A ^a  

^a UNIVERSITY OF UTAH   (United States)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

AMINATION; ENZYMES; INTERFACES (MATERIALS); REMOVAL; RNA;

ADENOSINE DEAMINASES; RNA EDITING;

BIOCHEMISTRY;

ADENOSINE; ADENOSINE DEAMINASE; DSRNA ADENOSINE DEAMINASE; INOSINE; RNA;

CATALYSIS; CHEMICAL STRUCTURE; CHEMISTRY; HYDROGEN BOND; PROTEIN CONFORMATION; REVIEW; RNA EDITING;

ADENOSINE; ADENOSINE DEAMINASE; CATALYSIS; HYDROGEN BONDING; INOSINE; MODELS, MOLECULAR; PROTEIN CONFORMATION; RNA; RNA EDITING;

EID: 33748607688     PISSN: 00092665     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/cr050314a     Document Type: Review

References (126)

1. Grosjean, H.; Benne, R. Modification and Editing of RNA; ASM Press: Washington, DC, 1998.
2. Burns, C. M.; Chu, H.; Rueter, S. M.; Hutchinson, L. K.; Canton, H.; Sanders-Bush, E.; Emeson, R. B. Nature 1997, 387, 303.
3. Higuchi, M.; Single, F. N.; Kohler, M.; Sommer, B.; Sprengel, R.; Seeburg, P. H. Cell 1993, 75, 1361.
4. Hoopengardner, B.; Bhalla, T.; Staber, C.; Reenan, R. Science 2003, 301, 832.
5. Bhalla, T.; Rosenthal, J. J. C.; Holmgren, M.; Reenan, R. Nat. Struct. Mol. Biol. 2004, 11, 950.
6. Yang, W.; Wang, Q.; Kanes, S. J.; Murray, J. M.; Nishikura, K. Mol. Brain Res. 2004, 124, 70.
7. Lomeli, H.; Mosbacher, J.; Melcher, T.; Hoeger, T.; Geiger, J. R. P.; Kuner, T.; Monyer, H.; Higuchi, M.; Bach, A.; Seeburg, P. H. Science 1994, 266, 1709.
8. Pellegrini-Giampietro, D. E.; Gorter, J. A.; Bennett, M. V. L.; Zukin, R. S. Trends Neurosci. 1997, 20, 464.
9. Barbon, A.; Vallini, I.; La Via, L.; Marchina, E.; Barlati, S. Mol. Brain Res. 2003, 117, 168.
10. Sailer, A.; Swanson, G. T.; Perez-Otano, I.; O'Leary, L.; Malkmus, S. A.; Dyck, R. H.; Dickinson-Anson, H.; Schiffer, H. H.; Maron, C.; Yaksh, T. L.; Gage, F. H.; O'Gorman, S.; Heinemann, S. F. J. Neurosci. 1999, 19, 8757.
11. D'Adamo, M. C.; Liu, Z.; Adelman, J. P.; Maylie, J.; Pessia, M. EMBO J. 1998, 17, 1200.
12. Polson, A. G.; Bass, B. L.; Casey, J. L. Nature 1996, 380, 454.
13. Kuo, M. Y. P.; Chao, M.; Taylor, J. J. Virol. 1989, 63, 1945.
14. Ryu, W. S.; Bayer, M.; Taylor, J. J. Virol. 1992, 66, 2310.
15. Pfeffer, S.; Sewer, A.; Lagos-Quintana, M.; Sheridan, R.; Sander, C.; Grasser, F. A.; van Dyk, L. F.; Ho, C. K.; Shuman, S.; Chien, M.; Russo, J. J.; Ju, J.; Randall, G.; Lindenbach, B. D.; Rice, C. M.; Simon, V.; Ho, D. D.; Zavolan, M.; Tuschl, T. Nat. Methods 2005, 2, 269.
16. O'Harra, P. J.; Horodyski, F. M.; Nichol, S. T.; Holland, J. J. J. Virol. 1984, 49, 793.
17. Cattaneo, R.; Schmid, A.; Eschle, D.; Baczko, K.; Ter Meulen, V.; Billeter, M. A. Cell 1988, 55, 255.
18. Rueda, P.; Garcia-Barreno, B.; Melero, J. A. Virology 1994, 198, 653.
19. Dawson, T. R.; Sansam, C. L.; Emeson, R. B. J. Biol. Chem. 2004, 279, 4941.
20. Levanon, E. Y.; Hallegger, M.; Kinar, Y.; Shemesh, R.; Djinovic-Carugo, K.; Rechavi, G.; Jantsch, M. F.; Eisenberg, E. Nucleic Acids Res. 2005, 33, 1162.
21. Morse, D. P.; Aruscavage, P. J.; Bass, B. L. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2002, 99, 7906.
22. Athanasiadis, A.; Rich, A.; Maas, S. PLoS Biol. 2004, 2, e391.
23. Kim, D. D. Y.; Kim, T. T. Y.; Walsh, T.; Kobayashi, Y.; Matise, T. C.; Buyske, S.; Gabriel, A. Genome Res. 2004, 14, 1719.
24. Levanon, E. Y.; Eisenberg, E.; Yelin, R.; Nemzer, S.; Hallegger, M.; Shemesh, R.; Fligelman, Z. Y.; Shoshan, A.; Pollock, S. R.; Sztybel, D.; Olshansky, M.; Rechavi, G.; Jantsch, M. F. Nat. Biotechnol. 2004, 22, 1001.
25. Higuchi, M.; Maas, S.; Single, F. N.; Hartner, J.; Rozov, A.; Burnashev, N.; Feldmeyer, D.; Sprengle, R.; Seeburg, P. H. Nature 2000, 406, 78.
26. Wang, Q.; Khiltan, J.; Gadue, P.; Nishikura, K. Science 2000, 290, 1765.
27. Palladino, M. J.; Keegan, L. P.; O'Connell, M. A.; Reenan, R. A. Cell 2000, 102, 437.
28. Tonkin, L. A.; Saccomanno, L.; Morse, D. P.; Brodigan, T.; Krause, M.; Bass, B. L. EMBO J, 2002, 21, 6025.
29. Niswender, C. M.; Herrick-Davis, K.; Dilley, G. E.; Meltzer, H. Y.; Overholser, J. C.; Stockmeier, C. A.; Emeson, R. B.; Sanders-Bush, E. Neuropsychopharmacology 2001, 24, 478.
30. Iwamoto, K.; Kato, T. Neurosci. Lett. 2003, 346, 169.
31. Gurevich, I.; Tamir, H.; Arango, V.; Dwork, A. J.; Mann, J. J.; Schmauss, C. Neuron 2002, 34, 349.
32. Bass, B. L.; Nishikura, K.; Keller, W.; Seeburg, P. H.; Emeson, R. B.; O'Connell, M. A.; Samuel, C. E.; Herbert, A. RNA 1997, 3, 947.
33. Gerber, A.; Grosjean, H.; Melcher, T.; Keller, W. EMBO J. 1998, 17, 4780.
34. Bass, B. L.; Weintraub, H. Cell 1987, 48, 607.
35. Bass, B. L.; Weintraub, H. Cell 1988, 55, 1089.
36. Kim, U.; Wang, Y.; Sanford, T.; Zeng, Y.; Nishikura, K. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1994, 91, 11457.
37. Patterson, J. B.; Samuel, C. E. Mol. Cell. Biol. 1995, 15, 5376.
38. Yang, J.-H.; Nie, Y.; Zhao, Q.; Su, Y.; Pypaert, M.; Su, H.; Rabinovici, R. J. Biol. Chem. 2003, 278, 45833.
39. Melcher, T.; Maas, S.; Herb, A.; Sprengel, R.; Seeburg, P. H.; Higuchi, M. Nature 1996, 379, 460.
40. O'Connell, M. A.; Gerber, A.; Keller, W. J. Biol. Chem. 1997, 272, 473.
41. Sato, S.; Wong, S. K.; Lazinski, D. W. J. Virol. 2001, 75, 8547.
42. Melcher, T.; Maas, S.; Herb, A.; Sprengel, R.; Higuchi, M.; Seeburg, P. H. J. Biol. Chem. 1996, 271, 31795.
43. Chen, C.-X.; Cho, D.-S. C.; Wang, Q.; Lai, F.; Carter, K. C.; Nishikura, K. RNA 2000, 6, 755.
44. Doyle, M.; Jantsch, M. F. J. Struct. Biol. 2002, 140, 147.
45. Schwartz, T.; Rould, M. A.; Lowenhaupt, K.; Herbert, A.; Rich, A. Science 1999, 284, 1841.
46. Koeris, M.; Funke, L.; Shrestha, J.; Rich, A.; Maas, S. Nucleic Acids Res. 2005, 33, 5362.
47. Bycroft, M.; Grunert, S.; Murzin, A. G.; Proctor, M.; St. Johnston, D. EMBO J. 1995, 14, 3563.
48. Kharrat, A.; Macias, M. J.; Gibson, T. J.; Nilges, M.; Pastore, A. EMBO J. 1995, 14, 3572.
49. Nanduri, S.; Carpick, B. W.; Yang, Y.; Williams, B. R. G.; Qin, J. EMBO J. 1998, 17, 5458.
50. Stefl, R.; Xu, M.; Skrisovska, L.; Emeson, R. B.; Allain, F. H.-T. Structure 2006, 14, 345.
51. Ryter, J. M.; Schultz, S. C. EMBO J. 1998, 17, 7505.
52. Ramos, A.; Gruenert, S.; Adams, J.; Micklem, D. R.; Proctor, M. R.; Freund, S.; Bycroft, M.; St. Johnston, D.; Varani, G. EMBO J. 2000, 19, 997.
53. Blaszczyk, J.; Gan, J.; Tropea, J. E.; Court, D. L.; Waugh, D. S.; Ji, X. Structure 2004, 12, 457.
54. Wu, H.; Henras, A.; Chanfreau, G.; Feigon, J. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2004, 101, 8307.
55. Circle, D. A.; Neel, O. D.; Robertson, H. D.; Clarke, P. A.; Mathews, M. B. RNA 1997, 3, 438.
56. Spanggord, R. J.; Beal, P. A. Biochemistry 2001, 40, 4272.
57. Nagel, R.; Ares, M., Jr. RNA 2000, 6, 1142.
58. Stapley, B. J.; Creamer, T. P. Protein Sci. 1999, 8, 587.
59. Panni, S.; Dente, L.; Cesareni, G. J. Biol. Chem. 2002, 277, 21666.
60. Blom, N.; Sicheritz-Ponten, T.; Gupta, R.; Gammeltoft, S.; Brunak, S. Proteomics 2004, 4, 1633.
61. Athanasiadis, A.; Placido, D.; Maas, S.; Brown, B. A., II; Lowenhaupt, K.; Rich, A. J. Mol. Biol. 2005, 351, 496.
62. Brown, B. A., II; Lowenhaupt, K.; Wilbert, C. M.; Hanlon, E. B.; Rich, A. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2000, 97, 13532.
63. Carter, C. W. Biochemie 1995, 77, 92.
64. Easterwood, L. M.; Veliz, E. A.; Beal, P. A. J. Am. Chem. Soc. 2000, 122, 11537.
65. Wilson, D. K.; Rudolph, F. B.; Quiocho, F. A. Science 1991, 252, 1278.
66. Shewach, D. S.; Krawczyk, S. H.; Acevedo, O. L.; Townsend, L. B. Biochem. Pharmacol. 1992, 44, 1697.
67. Agarwal, R. P.; Spector, T.; Parks, R. E. Biochem. Pharmacol. 1977, 26, 359.
68. O'Connell, M.; Gerber, A.; Keegan, L. P. Methods 1998, 15, 51.
69. Macbeth, M. R.; Lingam, A. T.; Bass, B. L. RNA 2004, 10, 1563.
70. Macbeth, M. R.; Schubert, H. L.; VanDemark, A. P.; Lingam, A. T.; Hill, C. P.; Bass, B. L. Science 2005, 309, 1534.
71. Betts, L.; Xiang, S.; Short, S. A.; Wolfenden, R.; Carter, C. W. J. Mol. Biol. 1994, 235, 635.
72. Nie, Y.; Zhao, Q.; Su, Y.; Yang, J. H. J. Biol. Chem. 2004, 279, 13249.
73. Samsam, C. L.; Wells, K. S.; Emeson, R. B. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2003, 100, 14018.
74. Desterro, J. M. P.; Keegan, L. P.; Lafarga, M.; Berciano, M. T.; O'Connell, M.; Carmo-Fonseca, M. J. Cell Sci. 2003, 116, 1805.
75. Vitali, P.; Basyuk, E.; LeMeur, E.; Bertrand, E.; Muscatelli, F.; Cavaille, J.; Huttenhofer, A. J. Cell Biol. 2005, 169, 745.
76. Lehmann, K. A.; Bass, B. L. J. Mol. Biol. 1999, 291, 1.
77. Kallman, A. M.; Sahlin, M.; Ohman, M. Nucleic Acids Res. 2003, 31, 4874.
78. Stephens, O. M.; Haudenschild, B. L.; Beal, P. A. Chem. Biol. 2004, 11, 1.
79. Puthenveetil, S.; Veliz, E. A.; Beal, P. A. ChemBioChem 2004, 5, 383.
80. Lehmann, K. A.; Bass, B. L. Biochemistry 2000, 39, 12875.
81. Cho, D.-S. C.; Yang, W.; Lee, J. T.; Shiekhattar, R.; Murray, J. M.; Nishikura, K. J. Biol. Chem. 2003, 278, 17093.
82. Jaikaran, D. C.; Collins, C. H.; MacMillan, A. M. J. Biol. Chem. 2002, 277, 37624.
83. Gallo, A.; Keegan, L. P.; Ring, G. M.; O'Connell, M. A. EMBO J. 2003, 22, 3421.
84. Dar, A. C.; Dever, T. E.; Sicheri, F. Cell 2005, 122, 887.
85. O'Connell, M.; Keller, W. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1994, 91, 10596.
86. Stephens, O. M.; Yi-Brunozzi, H.-Y.; Beal, P. A. Biochemistry 2000, 39, 12243.
87. Yi-Brunozzi, H.-Y.; Stephens, O. M.; Beal, P. A. J. Biol. Chem. 2001, 276, 37827.
88. Ward, D. C.; Reich, E.; Stryer, L. J. Biol. Chem. 1969, 244, 1228.
89. Stivers, J. T.; Pankiewicz, K. W.; Watanabe, K. A. Biochemistry 1999, 38, 952.
90. Holz, B.; Klimasauskas, S.; Serva, S.; Weinhold, E. Nucleic Acids Res. 1998, 26, 1076.
91. Allan, B. W.; Reich, N. O. Biochemistry 1996, 35, 14757.
92. Allan, B. W.; Reich, N. O.; Beechem, J. M. Biochemistry 1999, 38, 5308.
93. Hart, K.; Nystrom, B.; Ohman, M.; Nilsson, L. RNA 2005, 11, 609.
94. Lai, F.; Drakas, R.; Nishikura, K. J. Biol. Chem. 1995, 270, 17098.
95. Yi-Brunozzi, H.-Y.; Easterwood, L. M.; Kamilar, G. M.; Beal, P. A. Nucleic Acids Res. 1999, 27, 2912.
96. Veliz, E. A.; Easterwood, L. M.; Beal, P. A. J. Am. Chem. Soc. 2003, 125, 10867.
97. Chassy, B. M.; Suhadolnik, R. J. J. Biol. Chem. 1967, 242, 3655.
98. Baer, H. P.; Drummond, G. I.; Gillis, J. Arch. Biochem. Biophys. 1968, 123, 172.
99. Frederiksen, S. Arch. Biochem. Biophys. 1966, 113, 383.
100. Wierzchowski, J.; Wielgus-Kutrowska, B.; Shugar, D. Biochim. Biophys. Acta 1996, 1290, 9.
101. Erion, M. D.; Reddy, M. R. J. Am. Chem. Soc. 1998, 120, 3295.
102. Haudenschild, B. L.; Maydanovych, O.; Veliz, E. A.; Macbeth, M. R.; Bass, B. L.; Beal, P. A. J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 11213.
103. Hough, R. F.; Bass, B. L. J. Biol. Chem. 1994, 269, 9933.
104. Kim, U.; Garner, T. L.; Sanford, T.; Speicher, D.; Murray, J. M.; Nishikura, K. J. Biol. Chem. 1994, 269, 13480.
105. Lei, M.; Liu, Y.; Samuel, C. E. Virology 1998, 245, 188.
106. Carlow, D. C.; Short, S. A.; Wolfenden, R. Biochemistry 1996, 35, 948.
107. Verdine, G. L.; Norman, D. P. G. Annu. Rev. Biochem. 2003, 72, 337.
108. George, C. X.; Wagner, M. V.; Samuel, C. E. J. Biol. Chem. 2005, 280, 15020.
109. Desterro, J. M. P.; Keegan, L. P.; Jaffray, E.; Hay, R. T.; O'Connell, M.; Carmo-Fonseca, M. Mol. Cell. Biol. 2005, 16, 5115.
110. Strehblow, A.; Hallegger, M.; Jantsch, M. F. Mol. Biol. Cell 2002, 13, 3822.
111. Samuel, C. E. Clin. Microbiol. Rev. 2001, 14, 778.
112. Bishop, K. N.; Holmes, R. K.; Sheehy, A. M.; Malim, M. H. Science 2004, 305, 645.
113. Tanaka, Y.; Marusawa, H.; Seno, H.; Matsumoto, Y.; Ueda, Y.; Kodama, Y.; Endo, Y.; Yamauchi, J.; Matsumoto, T.; Takaori-Kondo, A.; Ikai, I.; Chiba, T. Biochem. Biophys. Res. Commun. 2006, 341, 314.
114. Sheehy, A. M.; Gaddis, N. C.; Choi, J. D.; Malim, M. H. Nature 2002, 418, 646.
115. Keegan, L. P.; Brindle, J.; Gallo, A.; Leroy, A.; Reenan, R.; O'Connell, M. EMBO J. 2005, 24, 2183.
116. Hay, R. T. Mol. Cell 2005, 18, 1.
117. Bratt, E.; Ohman, M. RNA 2003, 9, 309.
118. Kiss, T. Cell 2002, 109, 145.
119. Kiss-Laszlo, Z.; Henry, Y.; Bachellerie, J.-P.; Caizergues-Ferrer, M.; Kiss, T. Cell 1996, 85, 1077.
120. Yang, W.; Wang, Q.; Howell, K. L.; Lee, T. L.; Cho, C. D.-S.; Murray, J. M.; Nishikura, K. J. Biol. Chem. 2005, 280, 3946.
121. Yang, W.; Chendrimada, T. P.; Wang, Q.; Higuchi, M.; Seeburg, P. H.; Shiekhattar, R.; Nishikura, K. Nat. Struct. Mol. Biol. 2006, 13, 13.
122. Cullen, B. R. Mol. Cell 2004, 16, 861.
123. Bartel, D. P. Cell 2004, 116, 281.
124. Luciano, D. J.; Mirsky, H.; Vendetti, N. J.; Maas, S. RNA 2004, 10, 1174.
125. Tonkin, L. A.; Bass, B. L. Science 2003, 302, 1725.
126. Scadden, A. D.; Smith, C. W. EMBO Rep. 2001, 1107.