한빛사 논문
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Hyeong Jin Kim 1, Mazzen Black 1, Ross A. Edwards1, Flora Peillard-Fiorente 2, Rashmi Panigrahi 1, David Klingler 3, Reiner Eidelpes 3, Ricarda Zeindl 3, Shiyun Peng1, Jikun Su1, Ayat R. Omar1, Andrew M. MacMillan1, Christoph Kreutz 3, Martin Tollinger 3, Xavier Charpentier 2, Laetitia Attaiech 2 & J. N. Mark Glover 1
1Department of Biochemistry, University of Alberta, Edmonton, AB T6G2H7, Canada. 2CIRI, Centre International de Recherche en Infectiologie, Team “Horizontal gene transfer in bacterial pathogens”, Inserm, U1111, Université Claude Bernard Lyon 1, CNRS, UMR5308, Ecole Normale Supérieure de Lyon, Université de Lyon, 69100 Villeurbanne, France. 3Institute of Organic Chemistry, Center for Molecular Biosciences Innsbruck (CMBI), University of Innsbruck, Innrain 80/82, 6020 Innsbruck, Austria
Corresponding author:Laetitia Attaiech & J. N. Mark Glover
Abstract
The ProQ/FinO family of RNA binding proteins mediate sRNA-directed gene regulation throughout gram-negative bacteria. Here, we investigate the structural basis for RNA recognition by ProQ/FinO proteins, through the crystal structure of the ProQ/FinO domain of the Legionella pneumophila DNA uptake regulator, RocC, bound to the transcriptional terminator of its primary partner, the sRNA RocR. The structure reveals specific recognition of the 3’ nucleotide of the terminator by a conserved pocket involving a β-turn-α-helix motif, while the hairpin portion of the terminator is recognized by a conserved α-helical N-cap motif. Structure-guided mutagenesis reveals key RNA contact residues that are critical for RocC/RocR to repress the uptake of environmental DNA in L. pneumophila. Structural analysis and RNA binding studies reveal that other ProQ/FinO domains also recognize related transcriptional terminators with different specificities for the length of the 3’ ssRNA tail.
논문정보
- Research article
- 2022년 11월 (BRIC 등록일 2022-11-19)
- 국외 연구진
- 생명과학 > 생화학
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![RNA chaperone (FinO/ProQ)의 선택적 sRNA인식에 대한 구조적 이해 [Nat. Commun.]](/upload/board/files/onseminar/thumb/thumb_0000485.png)
학술웨비나
RNA chaperone (FinO/ProQ)의 선택적 sRNA인식에 대한 구조적 이해 [Nat. Commun.] sRNA를 통한 전사 후 조절 (post-transcriptional regulation) 기작은 박테리아 내에서 중요한 역할을 합니다. sRNA는 전사 후 조절인자로서의 역할 수행을 위해 고차원적인 구조가 재정렬되어야 하며, 이때 RNA chaperone이라는 단백질이 주로 이 역할을 수행합니다. FinO domain을 가진 RNA chaperone은 γ-proteobacteria에 폭넓게 존재하며, 전사종결인자 (transcriptional terminator) 구조의 sRNA에 선택적으로 결합한다고 알려져 있으나, 구체적인 메커니즘은 보고된 바가 없습니다. 본 연구에서는 FinO family 중 하나인 RocC 단백질과 타겟 sRNA의 결합구조를 X-ray 결정학으로 규명해 내었습니다. RocC는 전사종결인자 구조의 stem 하단과 3’ tail을 통하여 결합하였으며, 흥미롭게도, stem 하단부 중에서도 오직 3’ 쪽 만을 통하여 결합하였습니다. 특히, 단백질의 RNA인식에 있어, 3’ tail 끝의 수산기의 중요성을 구조에서 관찰하고, 실험적으로 증명해 내었습니다. 추가적으로, 포괄적인 site-directed mutagenesis를 통하여 RNA와의 결합과 기능적으로 중요한 단백질 잔기들을 밝혀내었습니다. 본 연구는 어떻게 박테리아 단백질이 전사종결인자를 인식하는지에 대한 구조적 이해를 제공하였습니다.- 2023년 02월 03일 (금) 오전 11시
- 김형진(University of Alberta)
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