Projekt w programie PRELUDIUM Narodowego Centrum Nauki zatytułowany „Podstawy molekularne różnic w rozpoznawaniu RNA przez białka z domeną FinO” (Nr. 2021/41/N/NZ1/04133)
Regulacja ekspresji genów ma bardzo ważne znaczenie dla przeżycia bakterii. Zmiany warunków środowiskowych zmuszają bakterie do przystosowania swojej fizjologii w taki sposób, aby została utrzymana homeostaza wewnątrzkomórkowa. Ponieważ ekspresja genów musi być kontrolowana i precyzyjnie koordynowana, podczas ewolucji bakterii powstały specjalne mechanizmy odpowiedzialne za jej dostosowywanie. U bakterii jeden z tych mechanizmów wykorzystuje małe regulatorowe RNA (sRNA). sRNA przyłączają się do kontrolowanych przez siebie mRNA, co z kolei zmienia ich dalsze losy. By osiągnąć swoją pełną funkcjonalność sRNA zwykle wchodzą w interakcje ze specjalnymi białkami zwanymi białkami opiekuńczymi. Dzięki niedawnym eksperymentom globalnego profilowania, odkryto, że rodzina białek z domeną FinO jest nową klasą białek opiekuńczych szeroko rozpowszechnioną u bakterii Gram-ujemnych. Białka z domeną FinO kodowane są zarówno w plazmidach (Escherichia coli FinO, Salmonella enterica FopA) jak i chromosomach bakteryjnych (E. coli ProQ, Neisseria meningitidis ProQ) i stanowią stosunkowo zróżnicowaną grupę [1].
Domeny FinO, charakterystyczne dla białek z tej rodziny, posiadają zakonserwowaną strukturę składającą się z pięciu α-helis. Motywem struktury cząsteczek RNA, który często jest rozpoznawany przez domeny FinO, jest 3ꞌ-końcowy Rho-niezależny terminator transkrypcji, za którym występuje sekwencja złożona z kilku urydyn. Tym niemniej, różne badania wykazały, że specyficzność domen FinO z różnych białek jest silnie zróżnicowana. Podczas gdy niektóre z nich rozpoznają zaledwie kilka cząsteczek RNA, inne wiążą setki cząsteczek RNA w komórce. Sugeruje to, że albo domeny FinO z różnych białek posiadają cechy determinujące różnice w rozpoznawaniu przez nie cząsteczek RNA, albo pozostałe regiony tych białek są również zaangażowane w wiązanie RNA.
Spodziewam się, że wyniki proponowanych badań pomogą w zrozumieniu roli domen FinO z różnych białek w rozpoznawaniu cząsteczek RNA i przybliżą molekularne aspekty tych interakcji. Podsumowując, wyniki tych badań pomogą w wyjaśnieniu molekularnych podstaw funkcji biologicznych tej istotnej i interesującej grupy białek wiążących RNA.
Referencje
- Olejniczak M, Storz G. ProQ/FinO-domain proteins: another ubiquitous family of RNA matchmakers? Mol Microbiol. (2017) 104(6):905-915 Pubmed