Evidence for conformational changes in the yeast deoxyhypusine hydroxylase Lia1 upon iron displacement from its active site

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Mapping eIF5A binding sites for Dys1 and Lia1: In vivo evidence for regulation of eIF5A hypusination

The evolutionarily conserved factor eIF5A is the only protein known to undergo hypusination, a unique posttranslational modification triggered by deoxyhypusine synthase (Dys1). Although eIF5A is essential for cell viability, the function of this putative translation initiation factor is still obscure. To identify eIF5A-binding proteins that could clarify its function, we screened a two-hybrid library and identified two eIF-5A partners in S. cerevisiae: Dys1 and the protein encoded by the gene YJR070C, named Lia1 (Ligand of eIF5A). The interactions were confirmed by GST pulldown. Mapping binding sites for these proteins revealed that both eIF5A domains can bind to Dys1, whereas the C-terminal domain is sufficient to bind Lia1. We demonstrate for the first time in vivo that the N-terminal α-helix of Dys1 can modulate enzyme activity by inhibiting eIF5A interaction. We suggest that this inhibition be abrogated in the cell when hypusinated and functional eIF5A is required. © 2003 Published by Elsevier B.V. on behalf of the Federation of European Biochemical Societies.

Identificação de fatores celulares que interagem fisicamente com Lia1 por meio do rastreamento de duplo-híbrido

A síntese de hipusina é uma modificação pós-traducional única e essencial que ocorre somente no provável fator de início de tradução de eucariotos 5A (eIF5A). Enquanto que a enzima desoxi-hipusina sintase catalisa a formação de desoxi-hipusina no precursor de eIF5A, posterior hidroxilação deste intermediário pela enzima desoxi-hipusina hidroxilase gera a forma madura hipusinada. Apesar da essencialidade de eIF5A e hipusina no crescimento celular, a função biológica desempenhada por este fator intrigante permaneceu obscura por décadas. Recentemente, novas evidências fortaleceram o envolvimento de eIF5A na tradução, mas o seu mecanismo de ação ainda precisa ser elucidado. Com o objetivo de identificar proteínas que interagem com eIF5A que pudessem contribuir para a elucidação de sua função, foi realizado um rastreamento de duplo-híbrido através do qual um novo parceiro físico foi revelado, a proteína codificada pelo gene YJR070C, denominado LIA1 (Ligante de eIF5A) pelo nosso laboratório. Entretanto, este dado não contribuiu para a determinação do papel de eIF5A dentro da célula, pois a função exercida por Lia1 era naquele momento desconhecida. Em 2006, a clonagem de LIA1 como o gene codificador da enzima desoxi-hipusina hidroxilase culminou na completa identificação das enzimas da via de síntese de hipusina no precursor de eIF5A. No entanto, o mecanismo pelo qual eIF5A contendo desoxi-hipusina é hidroxilado não é completamente conhecido. Como o rastreamento por duplo-híbrido tem-se revelado de grande importância para a compreensão dos processos biológicos que ocorrem em uma célula, pois vem sendo amplamente empregado na elucidação da função de diferentes fatores celulares através da análise de interações proteína-proteína, o presente trabalho visou à busca de ligantes físicos de Lia1 através do emprego desta técnica... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo)

The Deoxyhypusine Synthase Mutant dys1-1 Reveals the Association of eIF5A and Asc1 with Cell Wall Integrity

The putative eukaryotic translation initiation factor 5A (eIF5A) is a highly conserved protein among archaea and eukaryotes that has recently been implicated in the elongation step of translation. eIF5A undergoes an essential and conserved posttranslational modification at a specific lysine to generate the residue hypusine. The enzymes deoxyhypusine synthase (Dys1) and deoxyhypusine hydroxylase (Lia1) catalyze this two-step modification process. Although several Saccharomyces cerevisiae eIF5A mutants have importantly contributed to the study of eIF5A function, no conditional mutant of Dys1 has been described so far. In this study, we generated and characterized the dys1-1 mutant, which showed a strong depletion of mutated Dys1 protein, resulting in more than 2-fold decrease in hypusine levels relative to the wild type. The dys1-1 mutant demonstrated a defect in total protein synthesis, a defect in polysome profile indicative of a translation elongation defect and a reduced association of eIF5A with polysomes. The growth phenotype of dys1-1 mutant is severe, growing only in the presence of 1 M sorbitol, an osmotic stabilizer. Although this phenotype is characteristic of Pkc1 cell wall integrity mutants, the sorbitol requirement from dys1-1 is not associated with cell lysis. We observed that the dys1-1 genetically interacts with the sole yeast protein kinase C (Pkc1) and Asc1, a component of the 40S ribosomal subunit. The dys1-1 mutant was synthetically lethal in combination with asc1Δ and overexpression of TIF51A (eIF5A) or DYS1 is toxic for an asc1Δ strain. Moreover, eIF5A is more associated with translating ribosomes in the absence of Asc1 in the cell. Finally, analysis of the sensitivity to cell wall-perturbing compounds revealed a more similar behavior of the dys1-1 and asc1Δ mutants in comparison with the pkc1Δ mutant. These data suggest a correlated role for eIF5A and Asc1 in coordinating the translational control of a subset of mRNAs associated with cell integrity. © 2013 Galvão et al.

Caracterização de mutantes condicionais do gene da desoxi-hipusina sintase em Saccharomyces cerevisiae

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Análise estrutural e funcional da interação física entre eIF5A e suas enzimas modificadoras em Saccharomyces cerevisiae

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Estudo da especificidade e toxicidade do inibidor de hipusinação GC7 utilizando o modelo de Saccharomyces cerevisiae

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Caracterização funcional do fator da tradução eIF5A por meio de interações genéticas

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)