Komparativní analýza RNA vazebných schopností proteinů Rpl22

Abstract

After the whole genome duplication event, Saccharomyces cerevisiae lost 90 % of its paralogs. 59 ribosomal protein genes (RPG) retained a duplicated form. The cell has to balance expression of RPGs as a part of adaptation to changing conditions, thus ensuring the production of the right ratio of ribosomal proteins (RP). In addition, RPGs contain 1/3 of all introns found in the S. cerevisiae genome. Rpl22A/B are part of the large ribosomal subunit where they contact 25S rRNA. Deletion of these RPGs results in 2X slower growth in comparison with WT cells. Within their extraribosomal function Rpl22A/B are able to intragenically and intergenically regulate their expression. Binding of Rpl22A/B to the intronic part of pre-mRNA of RPL22A or RPL22B results in splicing inhibition, which is stronger in the case of the RPL22B intron (RPL22Bi). However, the exact mechanism is not known. We know that Rpl22s from various organisms bind a hairpin structure that can be found in 25S rRNA also. Since the predicted structure of RPL22Bi does not contain this binding motif, it rises a question of whether the RNA binding surface of Rpl22A/B is different or more extensive than the one with which Rpl22 contacts 25S rRNA. We compared the ability of Rpl22 from different organisms to complement the functions of Rpl22A/B. These...

Po události celogenomové duplikace (WGD) ztratila Saccharomyces cerevisiae 90 % paralogů. 59 genů pro ribozomální proteiny (RPG) si zachovalo duplikovanou kopii. Buňka je schopna v rámci adaptace na měnící se podmínky balancovat expresi RPG, a zajišťovat tak produkci ribozomálních proteinů (RP) ve správném poměru. RPG navíc obsahují 1/3 veškerých intronů vyskytujících se v genomu S. cerevisiae. Rpl22A/B jsou součástí velké ribozomální podjednotky, kde kontaktují 25S rRNA. Delece těchto RPG vede k 2X pomalejšímu růstu v porovnání s buňkami WT. Rpl22A/B jsou v rámci své extraribozomální funkce schopny intragenově a intergenově regulovat svoji expresi. Výsledkem vazby Rpl22A/B na intron pre-mRNA RPL22A nebo RPL22B je inhibice sestřihu, která je silnější v případě intronu RPL22B (RPL22Bi). Přesný mechanismus ovšem není známý. Víme, že Rpl22 z různých organismů vážou strukturu vlásenky, která se vyskytuje mimo jiné i v 25S rRNA. Jelikož predikovaná struktura RPL22Bi vlásenku neobsahuje, vyvolává to otázku, zda je RNA vazebný povrch Rpl22A/B odlišný nebo rozsáhlejší než ten, kterým kontaktuje 25S rRNA. Porovnali jsme schopnost Rpl22 z různých organismů zastoupit funkce Rpl22A/B. Tyto Rpl22 mají substituci v několika pozicích aminokyselin (AK). Tato práce rozebírá vliv odlišného složení AK Rpl22 na funkce...