Estudo do exossomo de Archaea e de sua interação com a proteína reguladora PaNip7

O exossomo é um complexo multiproteico conservado evolutivamente de archaea a eucariotos superiores que desempenha funções celulares essenciais tais como: atividade exoribonucleolítica 3\'→5\', regulação dos níveis de mRNA, maturação de RNAs estruturais e controle de qualidade de RNAs durante os vários estágios do mecanismo de expressão gênica. Em Archaea, o exossomo é composto por até quatro subunidades diferentes, duas com domínios de RNase PH, aRrp41 e aRrp42, e duas com domínios de ligação a RNAs, aCsl4 e aRrp4. Três cópias das proteínas aRrp4 e/ou aCsl4 se associam com o núcleo hexamérico catalítico do anel de RNase PH e completam a formação do complexo. A proteína PaNip7 é um cofator de regulação do exossomo da archaea Pyrococcus abyssi e atua na inibição do complexo enzimático ligando-se simultaneamente ao exossomo e a RNAs. Neste projeto, a reconstituição in vitro do exossomo da archaea Pyrococcus abyssi formado pela proteína de topo PaCsl4 foi obtida. Para tanto foram realizadas análises de interação proteica usando as técnicas de cromatografia de afinidade, gel filtração e SDS-PAGE. Em adição à formação da isoforma PaCsl4-exossomo, um fragmento peptídico correspondente à região C-terminal da PaNip7 foi sintetizado pelo método da fase sólida, purificado por RP-HPLC e o purificado foi caracterizado por LC/ESI-MS almejando realizar futuros experimentos de interação com o exossomo.

Identification of archaeal proteins that affect the exosome function in vitro

Abstract Background The archaeal exosome is formed by a hexameric RNase PH ring and three RNA binding subunits and has been shown to bind and degrade RNA in vitro. Despite extensive studies on the eukaryotic exosome and on the proteins interacting with this complex, little information is yet available on the identification and function of archaeal exosome regulatory factors. Results Here, we show that the proteins PaSBDS and PaNip7, which bind preferentially to poly-A and AU-rich RNAs, respectively, affect the Pyrococcus abyssi exosome activity in vitro. PaSBDS inhibits slightly degradation of a poly-rA substrate, while PaNip7 strongly inhibits the degradation of poly-A and poly-AU by the exosome. The exosome inhibition by PaNip7 appears to depend at least partially on its interaction with RNA, since mutants of PaNip7 that no longer bind RNA, inhibit the exosome less strongly. We also show that FITC-labeled PaNip7 associates with the exosome in the absence of substrate RNA. Conclusions Given the high structural homology between the archaeal and eukaryotic proteins, the effect of archaeal Nip7 and SBDS on the exosome provides a model for an evolutionarily conserved exosome control mechanism.