Mechanistische Einblicke zum RNA-Abbau
In eukaryotischen Zellen wird die Menge an Proteinen, die in einem bestimmen Zeitraum gebildet wird, über die RNA-Stabilität reguliert. Inzwischen ist wissenschaftlich gesichert, dass der RNA-Abbau die Entwicklung und Differenzierung der Genexpression reguliert. Obwohl viele Elemente der RNA-Abbaumaschinerie bereits identifiziert sind, ist ihre Funktion zum Großteil noch unbekannt. Das Exosom ist ein Exonukleasekomplex mit vielen Untereinheiten, über den viele RNA-Arten abgebaut werden. Akzessorische Proteine und die subzelluläre Lokalisierung beeinflussen wesentlich deren Substratpräferenz. So befasste sich nun das EU-finanzierte Projekt EXOSOME-SKI-COMPLEX (Structural and functional studies on how the Ski complex activates the exosome to degrade RNA) genauer mit den Mechanismen dieses mRNA-Abbau-Systems. Am Modellorganismus Hefe wurde der Ski-Komplex als wichtigstes akzessorisches Protein im zytosolischen Exosom untersucht. Der Core-Ski-Komplex umfasst die RNA-Helikase Ski2, das große Protein Ski3 und zwei Kopien von Ski8. Das Protein Ski7 fungiert als Verbindungselement zwischen Exosom und Ski-Komplex. Die Projektforscher ermittelten mehrere Kristallstrukturen und strukturelle Informationen zum gesamten Molekül Ski7. Sie kamen zu dem Schluss, dass der N-Terminus von Ski7 eng um das Exosom gewickelt ist und damit den Ski-Komplex bindet. Der C-Terminus des Proteins bindet GTP und könnte damit das Ribosom beeinflussen, ähnlich wie translationale GTPasen. Zudem übernimmt der Ski-Komplex offenbar eine kotranslationale Funktion, indem er direkt an das Ribosom bindet. Insgesamt bietet EXOSOME-SKI-COMPLEX damit grundlegende Einblicke in den molekularen Mechanismus des RNA-Abbaus. Die Erforschung von Wechselwirkungen auf atomarer Ebene könnte dazu beitragen, bei gestörter Proteinexpression den RNA-Abbau für therapeutische Zwecke zu verändern.
Schlüsselbegriffe
RNA, Abbau, Exosom, Hefe, Ski7
