Maturation of the 90S pre-ribosome requires Mrd1 dependent U3 snoRNA and 35S pre-rRNA structural rearrangements.
Maturation of the 90S pre-ribosome requires Mrd1 dependent U3 snoRNA and 35S pre-rRNA structural rearrangements.
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DOI：
10.1093/nar/gky036
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发表时间：
2018-04-20
影响因子：
14.9
通讯作者：
Wieslander L
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Lackmann F;Belikov S;Burlacu E;Granneman S;Wieslander L
在真核生物中，核糖体生物合成需要前体rRNA（pre-rRNA）与大量蛋白质和snoRNP折叠和组装成巨大的RNA-蛋白质复合物。尽管在酿酒酵母中进行了大量的遗传、生物化学和高分辨率冷冻电镜研究，但关于35 S前体rRNA结构的信息有限。为了克服这一点，我们对90 S前核糖体内的35 S前rRNA进行了高通量SHAPE化学探测。我们将我们的分析集中在外部（5′ETS）和内部（ITS 1）转录间隔区以及18 S rRNA区域。我们发现，在35 S前rRNA，中央假结没有形成，18 S rRNA的中央核心是在一个开放的配置，但变得更加限制在20 S前rRNA。必需的核糖体生物发生蛋白Mrd 1局部影响18 S rRNA区域的结构，并参与组织中央假结和周围结构。我们证明了U3 snoRNA与35 S pre-rRNA动态相互作用，并且Mrd 1是破坏U3 snoRNA 5′ETS中碱基配对相互作用所必需的。我们建议，动态U3 snoRNA相互作用和Mrd 1是必不可少的，以建立中央核心的18 S rRNA的结构，需要处理和40 S亚基功能。
In eukaryotes, ribosome biogenesis requires folding and assembly of the precursor rRNA (pre-rRNA) with a large number of proteins and snoRNPs into huge RNA-protein complexes. In spite of intense genetic, biochemical and high-resolution cryo-EM studies in Saccharomyces cerevisiae, information about the structure of the 35S pre-rRNA is limited. To overcome this, we performed high-throughput SHAPE chemical probing on the 35S pre-rRNA within 90S pre-ribosomes. We focused our analyses on external (5′ETS) and internal (ITS1) transcribed spacers as well as the 18S rRNA region. We show that in the 35S pre-rRNA, the central pseudoknot is not formed and the central core of the 18S rRNA is in an open configuration but becomes more constrained in 20S pre-rRNA. The essential ribosome biogenesis protein Mrd1 influences the structure of the 18S rRNA region locally and is involved in organizing the central pseudoknot and surrounding structures. We demonstrate that U3 snoRNA dynamically interacts with the 35S pre-rRNA and that Mrd1 is required for disrupting U3 snoRNA base pairing interactions in the 5′ETS. We propose that the dynamic U3 snoRNA interactions and Mrd1 are essential for establishing the structure of the central core of 18S rRNA that is required for processing and 40S subunit function.
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