Molekylärt erkännande av mRNA:s 5′ cap av 3′ poly(A)-specifikt ribonukleas (PARN)specifik ribonukleas (PARN) skiljer sig från interaktioner som är kända för andra proteiner som binder locket

MRNA:s 5′-locket spelar en central roll i samordningen av eukaryotisk översättning och nedbrytning av mRNA. Poly(A)-specifikt ribonukleas (PARN) är ett dimeriskt exoribonukleas som effektivt bryter ner mRNA:s 3′ poly(A)-svansar och samtidigt interagerar med mRNA:s 5′ cap. Bindningen till hättan förstärker PARN:s processsivitet. Vi använde kinetisk analys med ytplasmonresonans, kvantitativa jämviktsfluorescenstitreringar och cirkulär dikroism för att studera PARN:s bindningsegenskaper.

Den molekylära mekanismen för PARN:s erkännande av 5′ cap har visat sig skilja sig från interaktioner som observerats för andra kända cap-bindande proteiner genom att: i) den biologiska hjälpfunktionen för 5′ cap-bindning av det 3′ nedbrytande enzymet åstadkoms genom negativ kooperativitet hos PARN:s dimer-underenheter, ii) icke-coulombiska interaktioner är viktiga faktorer i komplexbildningen och iii) PARN har en mångsidig aktivitet mot alternativa former av cap. Dessa egenskaper bidrar till stabilisering av PARN-cap-komplexet som behövs för deadenyleringsprocessen. Våra studier ger en konsekvent biofysisk grund för att klarlägga den processuella mekanismen för PARN-medierad 3′ mRNA-deadenylering och ger ett nytt ramverk för att tolka 5′-kapselns roll i mRNA-nedbrytningen.