Katalysemechanismus und in vivo-Funktion der Poly(A)-spezifischen Ribonuklease (PARN) [article]

Michael Reuter, Universitäts- Und Landesbibliothek Sachsen-Anhalt, Martin-Luther Universität
2018
Der mRNA-Abbau wird durch die exonukleolytische Verkürzung des Poly(A)-Schwanzes eingeleitet. Die poly(A)-spezifische Exoribonuklease PARN gehört der DEDD-Superfamilie an. Die Enzyme dieser Gruppe sind durch vier stark konservierte Aminosäuren (DEDD) charakterisiert. Diese bilden das Aktive Zentrum und binden insgesamt zwei, für die Katalyse essentielle, divalente Kationen. PARN interagiert mit der Cap-Struktur. Die Bindung in cis stimuliert die katalytische Aktivität und bewirkt eine
more » ... des distributiven in einen prozessiven Abbaumodus. Ein Aspekt dieser Arbeit war die Untersuchung wesentlicher struktureller Voraussetzungen für charakteristische enzymatische Eigenschaften von PARN, wie die Poly(A)-Spezifität, den Katalysemechanismus bzw. die Prozessivität. Die Analysen basierten dabei auf der Kristallstruktur einer C-terminal verkürzten Variante (PARNn) sowie auf der funktionellen Analyse verschiedener Punkt- und Deletionsmutanten des vollständigen Proteins. Ein weiteres wesentliches Ziel dieser Arbeit war die Charakterisierung der in vivo-Funktion von PARN in somatischen Zellen. Der knock down des Proteins durch RNAi diente in diesem Zusammenhang als experimenteller Ansatz. Dabei wurde untersucht, ob die PARN-Depletion eine Änderung der Poly(A)-Längenverteilung, eine Verringerung der Deadenylierungsrate bzw. eine Zunahme der Stabilität verschiedener transient exprimierter oder endogener Transkripte bewirkte. Auf Grund der Akkumulation von PARN in den Nukleoli, was anhand einer GFP-Fusion sowie von Immunfluoreszenzanalysen demonstriert wurde, erfolgte eine weitergehende Untersuchung, inwieweit der knock down von PARN mit quantitativen oder quantitativen Effekten hinsichtlich verschiedener nucleär bzw. nucleolär lokalisierte RNA-Spezies, wie snRNAs, snoRNAs, rRNAs oder pri-miRNAs, korrelierte.
doi:10.25673/2590 fatcat:6bvwf22uqnhubi26jb2m2xbfmi