Recognition of two distinct elements in the RNA substrate by the RNA-binding domain of the T. thermophilus DEAD box helicase Hera.
Recognition of two distinct elements in the RNA substrate by the RNA-binding domain of the T. thermophilus DEAD box helicase Hera.
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DOI：
10.1093/nar/gkt323
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发表时间：
2013-07
影响因子：
14.9
通讯作者：
Klostermeier D
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Steimer L;Wurm JP;Linden MH;Rudolph MG;Wöhnert J;Klostermeier D
DEAD 盒解旋酶催化 RNA 双链体的 ATP 依赖性去稳定性。虽然双链体分离是由该家族所有成员共享的解旋酶核心介导的，但侧翼结构域通常有助于 RNA 底物的结合。嗜热栖热菌 DEAD-box 解旋酶 Hera（“耐热 RNA 结合 ATP 酶”）包含 C 端 RNA 结合结构域 (RBD)。我们结合突变分析、核磁共振和 X 射线晶体学分析了 RNA 与 Hera RBD 的结合，并确定螺旋 α1 和 C 末端上的残基是高亲和力 RNA 结合的主要决定因素。 RBD 与单链 RNA 复合的晶体结构解决了螺旋 α1 周围 RBD 核心区域的 RNA-蛋白质相互作用。 RNA 与 Hera RBD 的结合和与结构相似的枯草芽孢杆菌 DEAD 盒解旋酶 YxiN 的 RBD 结合的差异说明了 RNA 识别基序作为 RNA 结合平台的多功能性。比较不同RNA引起的化学位移扰动模式，以及RNA序列变化对结合和解旋的影响表明，RBD在核心结合单链RNA区域，同时通过其C端尾部接触双链RNA。然后解旋酶核心解旋相邻的 RNA 双链体。总体而言，Hera 结合 RNA 的模式与作为一般 RNA 伴侣的可能功能一致。
DEAD box helicases catalyze the ATP-dependent destabilization of RNA duplexes. Whereas duplex separation is mediated by the helicase core shared by all members of the family, flanking domains often contribute to binding of the RNA substrate. The Thermus thermophilus DEAD-box helicase Hera (for “heat-resistant RNA-binding ATPase”) contains a C-terminal RNA-binding domain (RBD). We have analyzed RNA binding to the Hera RBD by a combination of mutational analyses, nuclear magnetic resonance and X-ray crystallography, and identify residues on helix α1 and the C-terminus as the main determinants for high-affinity RNA binding. A crystal structure of the RBD in complex with a single-stranded RNA resolves the RNA–protein interactions in the RBD core region around helix α1. Differences in RNA binding to the Hera RBD and to the structurally similar RBD of the Bacillus subtilis DEAD box helicase YxiN illustrate the versatility of RNA recognition motifs as RNA-binding platforms. Comparison of chemical shift perturbation patterns elicited by different RNAs, and the effect of sequence changes in the RNA on binding and unwinding show that the RBD binds a single-stranded RNA region at the core and simultaneously contacts double-stranded RNA through its C-terminal tail. The helicase core then unwinds an adjacent RNA duplex. Overall, the mode of RNA binding by Hera is consistent with a possible function as a general RNA chaperone.
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DOI：
10.1074/jbc.c900018200
发表时间：
2009-04-17
期刊：
The Journal of biological chemistry
影响因子：
--
作者：
Collins R;Karlberg T;Lehtiö L;Schütz P;van den Berg S;Dahlgren LG;Hammarström M;Weigelt J;Schüler H
通讯作者：
Schüler H
影响因子：
2.9
作者：
Grohman, Jacob K.;Del Campo, Mark;Russell, Rick
通讯作者：
Russell, Rick
影响因子：
64.8
作者：
OUBRIDGE, C;ITO, N;NAGAI, K
通讯作者：
NAGAI, K
影响因子：
6.8
作者：
Daubner, Gerrit M.;Clery, Antoine;Allain, Frederic H-T
通讯作者：
Allain, Frederic H-T
影响因子：
4.8
作者：
Karginov, FV;Caruthers, JM;Uhlenbeck, OC
通讯作者：
Uhlenbeck, OC