Functional mapping of the plant small RNA methyltransferase: HEN1 physically interacts with HYL1 and DICER-LIKE 1 proteins.
Functional mapping of the plant small RNA methyltransferase: HEN1 physically interacts with HYL1 and DICER-LIKE 1 proteins.
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DOI：
10.1093/nar/gkv102
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发表时间：
2015-03-11
影响因子：
14.9
通讯作者：
Vilkaitis G
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Baranauskė S;Mickutė M;Plotnikova A;Finke A;Venclovas Č;Klimašauskas S;Vilkaitis G
MiRNA/miRNA*的3‘末端核苷酸甲基化是miRNAs生物发生的一部分，但在动物中没有发现。在拟南芥中，这一反应是由依赖于ADOMet的多域2‘-O-甲基转移酶HEN1进行的。利用缺失和结构导向突变分析，我们发现HEN1的双链RNA结合域R1和R2对底物RNA结合有显著但不均匀的贡献，每个结构域中的MAP残基负责这一功能。通过GST下拉试验和酵母双杂交分析，我们证明了HEN1与microRNA生物发生蛋白HYL1的直接相互作用是由其FK506结合蛋白样域和R2结构域介导的。此外，我们还发现HEN1与另一种参与miRNA生物发生机制的关键蛋白Dice-like 1(DCL1)核糖核酸酶形成复合体。相反，在HEN1和锯齿之间没有检测到直接的相互作用。在这些发现的基础上，我们提出了一种植物miRNA成熟的机制，该机制涉及HEN1甲基转移酶与DCL1·HYL1·miRNA复合体的结合，其中不包括锯齿蛋白。
Methylation of 3′-terminal nucleotides of miRNA/miRNA* is part of miRNAs biogenesis in plants but is not found in animals. In Arabidopsis thaliana this reaction is carried out by a multidomain AdoMet-dependent 2′-O-methyltransferase HEN1. Using deletion and structure-guided mutational analysis, we show that the double-stranded RNA-binding domains R1 and R2 of HEN1 make significant but uneven contributions to substrate RNA binding, and map residues in each domain responsible for this function. Using GST pull-down assays and yeast two-hybrid analysis we demonstrate direct HEN1 interactions, mediated by its FK506-binding protein-like domain and R2 domain, with the microRNA biogenesis protein HYL1. Furthermore, we find that HEN1 forms a complex with DICER-LIKE 1 (DCL1) ribonuclease, another key protein involved in miRNA biogenesis machinery. In contrast, no direct interaction is detectable between HEN1 and SERRATE. On the basis of these findings, we propose a mechanism of plant miRNA maturation which involves binding of the HEN1 methyltransferase to the DCL1•HYL1•miRNA complex excluding the SERRATE protein.
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