Molekularne rozpoznawanie czapeczki 5′ mRNA przez 3′ poli(A)-specyficznąspecyficzną rybonukleazę (PARN) różni się od oddziaływań znanych z innych białek wiążących czapeczki

Struktura czapeczki 5′ mRNA odgrywa kluczową rolę w koordynacji translacji eukariotycznej i degradacji mRNA. Rybonukleaza specyficzna dla poli(A)-ów (PARN) jest dimeryczną egzoribonukleazą, która wydajnie degraduje 3′ ogony poli(A) mRNA, jednocześnie oddziałując z 5′ czapeczką mRNA. Wiązanie z kapem wzmacnia procesualność działania PARN. Wykorzystaliśmy analizę kinetyczną rezonansu plazmonów powierzchniowych, ilościowe miareczkowanie fluorescencji równowagowej i dichroizm kołowy do badania właściwości PARN w zakresie wiązania kapu.

Molekularny mechanizm rozpoznawania czapeczki 5′ przez PARN okazał się różnić od interakcji widzianych dla innych znanych białek wiążących czapeczki w tym, że: i) pomocnicza funkcja biologiczna wiązania czapeczki 5′ przez enzym degradujący 3′ jest wykonywana przez ujemną kooperatywność podjednostek dimeru PARN; ii) interakcje nie-coulombic są głównymi czynnikami w tworzeniu kompleksu; i iii) PARN ma wszechstronną aktywność w kierunku alternatywnych form czapeczki. Cechy te przyczyniają się do stabilizacji kompleksu PARN-kapsułka, niezbędnej dla procesualności deadenylacji. Nasze badania dostarczają spójnej biofizycznej podstawy do wyjaśnienia mechanizmu procesualnej deadenylacji 3′ mRNA przez PARN i zapewniają nowe ramy do interpretacji roli czapeczki 5′ w degradacji mRNA.