Structure-function analysis of Hmo1 unveils an ancestral organization of HMG-Box factors involved in ribosomal DNA transcription from yeast to human.
Structure-function analysis of Hmo1 unveils an ancestral organization of HMG-Box factors involved in ribosomal DNA transcription from yeast to human.
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DOI：
10.1093/nar/gkt770
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发表时间：
2013-12
影响因子：
14.9
通讯作者：
Gadal O
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Albert B;Colleran C;Léger-Silvestre I;Berger AB;Dez C;Normand C;Perez-Fernandez J;McStay B;Gadal O
核糖体生物发生是生长细胞的主要代谢努力。在酿酒酵母中，Hmo1是一种丰富的高迁移率基团盒蛋白，它与转录核糖体∼基因的RNA聚合酶I的编码区和70%的核糖体蛋白基因的启动子结合。在本研究中，我们证明了参与核糖体DNA(RDNA)转录的真核生物HMGB蛋白的功能保守性。我们已经证明，当在萌芽酵母中表达时，人UBF1和新发现的Sp-Hmo1(裂殖酵母)定位于核仁并抑制RNA聚合酶I突变体rpa49-Δ的生长缺陷。由于这两种蛋白的多种功能，Hmo1和UbF1不能完全互换。通过Hmo1的缺失和结构域交换，我们确定了刺激rDNA转录但不是刺激核糖体蛋白基因表达所完全必需的结构域。Hmo1由四个功能结构域组成：一个二聚化模块、一个典型的HMGB基序、一个保守结构域和一个C端核仁定位信号。我们认为Hmo1具有物种特异性的功能，并与UBF1和Sp-Hmo1具有共同的祖先功能，以刺激rDNA转录。
Ribosome biogenesis is a major metabolic effort for growing cells. In Saccharomyces cerevisiae, Hmo1, an abundant high-mobility group box protein (HMGB) binds to the coding region of the RNA polymerase I transcribed ribosomal RNAs genes and the promoters of ∼70% of ribosomal protein genes. In this study, we have demonstrated the functional conservation of eukaryotic HMGB proteins involved in ribosomal DNA (rDNA) transcription. We have shown that when expressed in budding yeast, human UBF1 and a newly identified Sp-Hmo1 (Schizosaccharomyces pombe) localize to the nucleolus and suppress growth defect of the RNA polymerase I mutant rpa49-Δ. Owing to the multiple functions of both proteins, Hmo1 and UBF1 are not fully interchangeable. By deletion and domains swapping in Hmo1, we identified essential domains that stimulate rDNA transcription but are not fully required for stimulation of ribosomal protein genes expression. Hmo1 is organized in four functional domains: a dimerization module, a canonical HMGB motif followed by a conserved domain and a C-terminal nucleolar localization signal. We propose that Hmo1 has acquired species-specific functions and shares with UBF1 and Sp-Hmo1 an ancestral function to stimulate rDNA transcription.
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