RNA Binding Properties of the Ty1 LTR-Retrotransposon Gag Protein.
RNA Binding Properties of the Ty1 LTR-Retrotransposon Gag Protein.
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DOI：
10.3390/ijms22169103
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发表时间：
2021-08-23
影响因子：
5.6
通讯作者：
Pachulska-Wieczorek K
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Gumna J;Andrzejewska-Romanowska A;Garfinkel DJ;Pachulska-Wieczorek K
逆转录元件繁殖的一个普遍特征是由Gag衣壳蛋白介导的不同核蛋白复合物的形成。来自酿酒酵母的Ty 1逆转录转座子Gag蛋白与逆转录病毒Gag缺乏序列同源性，但在功能上相关。除了衣壳组装功能之外，Ty 1 Gag还促进Ty 1 RNA二聚化和环化以及逆转录的起始。Ty 1复制需要Gag和逆转录转座子基因组RNA（gRNA）之间的直接相互作用，并且RNA结合结构域中的突变破坏了逆转录体的成核和功能性病毒样颗粒（VLP）的组装。与逆转录病毒Gag不同，Ty 1 Gag-RNA相互作用的特异性仍然知之甚少。在这里，我们使用微量热泳（MST）和电泳迁移率变动分析（EMSA）来分析未成熟和成熟的Ty 1 Gag与RNA的相互作用。盐依赖性实验表明Ty 1 Gag以高且相似的亲和力结合不同的RNA。然而，在RNA竞争分析中，我们观察到Ty 1 Gag和含有包装信号（Psi）的Ty 1 RNA之间的优先相互作用。我们还揭示了Ty 1 RNA结构和Gag结合之间的关系，涉及Ty 1 gRNA上存在的假结。在所有的可能性中，在体外检测到的Gag结合亲和力的差异仅部分解释了体内选择性Ty 1 RNA包装到VLP中。
A universal feature of retroelement propagation is the formation of distinct nucleoprotein complexes mediated by the Gag capsid protein. The Ty1 retrotransposon Gag protein from Saccharomyces cerevisiae lacks sequence homology with retroviral Gag, but is functionally related. In addition to capsid assembly functions, Ty1 Gag promotes Ty1 RNA dimerization and cyclization and initiation of reverse transcription. Direct interactions between Gag and retrotransposon genomic RNA (gRNA) are needed for Ty1 replication, and mutations in the RNA-binding domain disrupt nucleation of retrosomes and assembly of functional virus-like particles (VLPs). Unlike retroviral Gag, the specificity of Ty1 Gag-RNA interactions remain poorly understood. Here we use microscale thermophoresis (MST) and electrophoretic mobility shift assays (EMSA) to analyze interactions of immature and mature Ty1 Gag with RNAs. The salt-dependent experiments showed that Ty1 Gag binds with high and similar affinity to different RNAs. However, we observed a preferential interaction between Ty1 Gag and Ty1 RNA containing a packaging signal (Psi) in RNA competition analyses. We also uncover a relationship between Ty1 RNA structure and Gag binding involving the pseudoknot present on Ty1 gRNA. In all likelihood, the differences in Gag binding affinity detected in vitro only partially explain selective Ty1 RNA packaging into VLPs in vivo.
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