Projekt w programie OPUS Narodowego Centrum Nauki zatytułowany „Mechanizm rozpoznawania RNA przez posiadające domenę KH białka KhpA i KhpB bakterii Streptococcus pneumoniae” (Nr. 2022/47/B/NZ1/01665)

 Białka wiążące RNA uczestniczą w mechanizmach kontroli ekspresji genów, które są zależne od cząsteczek RNA. U bakterii Gram-ujemnych, takich jak Escherichia coli oraz Salmonella enterica, role tę pełnią między innymi białka Hfq and ProQ. Znaczenie tych białek było bardzo szeroko badane i wiadomo, że wiążąc RNA wpływają one na ich czas półtrwania, a także pomagają regulatorowym RNA wiązać się z cząsteczkami mRNA, które są przez nie kontrolowane. Natomiast, bardzo niewiele wiadomo o białkach wiążących RNA, które współdziałają z regulatorowymi RNA u bakterii Gram-dodatnich, którymi są m. in. paciorkowce zapalenia płuc (Streptococcus pneumoniae).

Niedawno odkryto, że dwa białka wiążące RNA, nazwane KhpA i KhpB, występują u wielu bakterii Gram-dodatnich, podczas gdy nie są obecne u bakterii Gram-ujemnych [1]. W strukturach KhpA i KhpB występują domeny wiążące RNA. W KhpA jest to pojedyncza domena KH, a w KhpB występują dwie domeny: KH oraz R3H. Takie domeny występują też w innych białkach wiążących RNA u bakterii oraz organizmów wyższych. Co ciekawe, u prawie wszystkich tych gatunków bakterii KhpA i KhpB są obecne razem. Ponadto stwierdzono, że u dwoinki zapalenia płuc (Streptococcus pneumoniae), a także u innych gatunków bakterii, KhpA i KhpB wiążą te same cząsteczki RNA. Sugeruje to, że współpracują one ze sobą. Stwierdzono także, że oba białka uczestniczą w regulacji procesu podziału komórkowego, ponieważ delecja genów tych białek spowodowała, że kształt komórek S. pneumoniae się zmienił.

Bardzo niewiele wiadomo o tym, w jaki sposób białka KhpA i KhpB rozpoznają RNA, jak również dlaczego konieczne jest ich współdziałanie w tym procesie. Oczekujemy, że badania zaplanowane w tym projekcie badawczym pozwolą nam na wyjaśnienie, w jaki sposób białka KhpA i KhpB, które należą do nowo poznanej rodziny białek wiążących RNA, uczestniczą w procesach biologicznych zależnych od cząsteczek RNA. Ponieważ KhpA i KhpB uczestniczą w regulacji podziału komórkowego wnioski wynikające z planowanych badan mogą pozwolić na lepsze zrozumienie tego ważnego procesu i przez to przyczynić się do zaprojektowania nowych strategii kontroli wzrostu bakterii.

 Referencje

1. Olejniczak M, Jiang X, Basczok MM, Storz G. KH domain proteins: Another family of bacterial RNA matchmakers? Mol Microbiol. (2022) 117(1):10-19 Pubmed