La reconnaissance moléculaire de la coiffe 5′ de l’ARNm par la ribonucléase 3′ poly(A)-spécifique (PARN) diffère des interactions connues pour d’autres protéines de liaison de coiffe

La structure de la coiffe 5′ de l’ARNm joue un rôle pivot dans la coordination de la traduction et de la dégradation de l’ARNm chez les eucaryotes. La ribonucléase poly(A) spécifique (PARN) est une exoribonucléase dimérique qui dégrade efficacement les queues 3′ poly(A) des ARNm tout en interagissant simultanément avec la coiffe 5′ des ARNm. La liaison avec la coiffe amplifie la processivité de l’action de PARN. Nous avons utilisé l’analyse cinétique par résonance plasmonique de surface, les titrages quantitatifs de fluorescence à l’équilibre et le dichroïsme circulaire pour étudier les propriétés de liaison à la coiffe de PARN.

Il a été démontré que le mécanisme moléculaire de reconnaissance de la coiffe 5′ par PARN diffère des interactions observées pour d’autres protéines de liaison à la coiffe connues en ce que : i) la fonction biologique auxiliaire de la liaison de la coiffe 5′ par l’enzyme de dégradation 3′ est accomplie par une coopérativité négative des sous-unités dimères de PARN ; ii) les interactions non coulombiennes sont des facteurs majeurs dans la formation du complexe ; et iii) PARN a une activité polyvalente vers des formes alternatives de la coiffe. Ces caractéristiques contribuent à la stabilisation du complexe PARN-cap nécessaire à la processivité de la morténylation. Nos études fournissent une base biophysique cohérente pour l’élucidation du mécanisme processif de la morténylation de l’ARNm 3′ médiée par PARN et fournissent un nouveau cadre pour interpréter le rôle de la coiffe 5′ dans la dégradation de l’ARNm.