RNA-ligaser spelar en viktig roll i RNA-reparation och upprätthåller därigenom RNA-integritet. Eventuellt fel i RNA-reparation i människa verkar förknippas med sjukdomar som neurodegeneration och cancer. Upptäckten av en roman humant proteinet (C12orf29 på kromosom 12) som ett RNA-ligas har därför relevans vid utveckling av nya behandlingar för sådana sjukdomar. Forskare har föreslagit att namnge detta proteinet som Homo sapiens RNA-ligas (HsRnl).
Ligase är en enzym som katalyserar sammanfogningen eller ligeringen av två nukleinsyramolekyler typiskt via hydrolys. Till exempel underlättar DNA-ligas sammanfogning av DNA- strängar genom att katalysera bildningen av fosfodiesterbindning och därigenom spela en nyckelroll för att upprätthålla genomets integritet under processen med DNA-replikation, rekombination och reparation under hela organismens livslängd. Liknande, RNA ligas katalyserar bildningen av fosfodiesterbindningar mellan 3'-OH och 5'-P grupper av RNA molekyler. Den spelar därför en nyckelroll i RNA reparera och bibehålla cellulär kondition.
Smakämnen Upptäckten av C12orf29 hände vid identifiering av AMPylerad (adenosinmonofosforylerad) proteiner via kemisk proteomik-ansats1. AMPylering involverar kovalent bindning av AMP till proteinet sidokedjor via fosfodiesterbindningar där ATP fungerar som ett samsubstrat. De proteinet är 37 kDa stor och består av 325 aminosyror. Överraskande nog är det mycket bevarat i högre eukaryoter men frånvarande i lägre eukaryoter såsom jäst. Funktionsanalys visade att den hade 5'-3' RNA ligasaktivitet. Mutationsanalys avslöjade att förändringar i vissa rester som hänvisar till mutationerna D59N, R77L, E123D och K263N hittades hos patienter som led av esofagus skivepitelcancer, glioblastom, kronisk lymfatisk leukemi respektive ovarial seröst cystadenocarcinom. Alla ovanstående 3 mutationer utom E123D leder till nedsatt RNA ligering.
Slå ut ur C12orf29 i HEK293 (humant embryonala njurceller) leder till cellers sårbarhet mot reaktiva syrearter, vilket tyder på att detta proteinet spelar en viktig roll för att reparera skadade RNA orsakas av generering av reaktiva syreämnen1. Identifiering av denna roman proteinet, Som heter HsRnl (Homo sapiens RNA ligas), har flera implikationer i utvecklingen av nya terapier som försämring av RNA reparera in människa är förknippat med uppkomsten av flera sjukdomar som neurodegeneration och avbrytar2, 3.
***
Referenser:
- Yuan Y., et al 2022. A humant RNA ligas som fungerar via auto- och RNA-AMPylering. bioRxiv förtryck. Upplagt 19 augusti 2022. DOI: https://doi.org/10.1101/2022.07.18.500566
- Burroughs AM & Aravind L. RNA-skador i biologiska konflikter och mångfalden av att svara RNA reparationssystem. Nucleic Acids Res. 44, 8525-8555 (2016). https://doi.org/10.1093/nar/gkw722
- Yan, LL & Zahner, HS Hur klarar cellerna RNA skada och dess konsekvenser? J. Biol. Chem. 294, 15158-15171 (2019). DOI: https://doi.org/10.1074/jbc.REV119.006513
***
