RNA-protein interaction in the selenoprotein synthesis machinery
Interactions ARN-protéines dans le mécanisme de biosynthèse des sélénoprotéines
Résumé
The 21st amino acid selenocysteine is encoded by a UGA codon that usually signifies translational termination. Selenoprotein synthesis therefore requires specialized factors. Among these is SBP2 that binds the SECIS, a stem-loop structure in the 3'UTR of selenoprotein mRNAs. In structural analyses of SBP2, we isolated and functionally characterized Drosophila melanogaster SBP2. By comparing it with human SBP2, we identified an additional RNA binding domain that is essential for SECIS and 60S ribosomal subunit binding, and also enables SECIS structure selectivity. In addition, computational and biophysical analyses established that SBP2 is globally unfolded, supporting our hypothesis that SBP2 is an Intrinsically Disordered Protein and becomes folded in the presence of partners yet to be identified. Finally, we searched for potential partners of SBP2 and our results showed that the molecular assembly of selenoprotein mRNPs has many similarities with that of sn/snoRNPs.
La sélénocystéine est incorporée co-traductionnellement dans les sélénoprotéines en réponse à un codon UGA habituellement l'un des 3 codons stop. La protéine SBP2 joue un rôle majeur dans ce mécanisme de recodage en se liant à une structure en tige-boucle (SECIS) située dans la région 3'UTR de l'ARNm des sélénoprotéines. Nous avons isolé et caractérisé fonctionnellement SBP2 de Drosophila melanogaster. Par comparison avec SBP2 humaine, nous avons identifié un domaine de liaison à l'ARN additionnel essentiel à la liaison au SECIS et à la sous-unité ribosomique 60S et permettant une sélectivité structurale du SECIS. Des prédictions structurales et des analyses biophysiques ont établi que SBP2 était une protéine globalement désordonnée ou “Intrinsically Disordered Protein” qui ne se replie qu'en présence de partenaires. Enfin, nous avons établi que l'assemblage des mRNP de sélénoprotéines faisait appel à des facteurs communs et présentait de multiples similarités avec celui des sn/snoRNP.