Необычные свойства связывания РНК у белка, необходимого для выживания половых клеток

Исследователи из группы Аллена (IBC) совместно с лабораториями Кьяудо (IMHS) и Холла (IPW, D-CHAB) получили структурные данные о необычном механизме распознавания РНК белком Dead End, дополнив их биохимическими и клеточными экспериментами. Результаты опубликованы в Nature Communications.

Белок Dead End (DND1) необходим для выживания половых клеток у позвоночных. Он содержит два мотива распознавания РНК (RRM), за которыми следует домен связывания двуцепочечной РНК (dsRBD). Несколько РНК-связывающих доменов часто входят в состав одного белка, но такая организация, как у DND1, обнаружена только у двух других белков.

Эксперименты по иммунопреципитации РНК показали, что домен RRM1 играет ключевую роль в распознавании всех протестированных мишеней, в то время как dsRBD важен только для связывания с частью из них. Сродство RRM1 к короткой одноцепочечной РНК возрастало в 80 раз в присутствии RRM2.

Структура, полученная методом ЯМР, выявила консенсусную последовательность связывания и несколько необычных особенностей распознавания РНК тандемом RRM:

• РНК находится как бы в "сэндвиче" между двумя RRM-доменами.
• Для связывания важна дополнительная структура-удлинение у RRM1.
• Обнаружен участок RRM2, который взаимодействует с РНК — подобное ранее не наблюдалось, несмотря на относительно большое количество известных структур комплексов RRM-РНК.

На основе структуры исследователи создали мутантные формы белка для дальнейшего изучения свойств связывания DND1. Клеточные эксперименты (in cellulo) вновь указали на то, что dsRBD не обязателен для распознавания РНК, но важен для функции белка in vivo, вероятно, независимо от связывания с РНК. Наконец, анализ интер-актома DND1 методом масс-спектрометрии позволил исследователям предположить, что DND1 может входить в состав гранулярных структур.