Your browser doesn't support javascript.
loading
A novel 5'-hydroxyl dinucleotide hydrolase activity for the DXO/Rai1 family of enzymes.
Doamekpor, Selom K; Gozdek, Agnieszka; Kwasnik, Aleksandra; Kufel, Joanna; Tong, Liang.
Afiliação
  • Doamekpor SK; Department of Biological Sciences, Columbia University, New York, NY 10027, USA.
  • Gozdek A; Institute of Genetics and Biotechnology, Faculty of Biology, University of Warsaw, 02-106 Warsaw, Poland.
  • Kwasnik A; Institute of Genetics and Biotechnology, Faculty of Biology, University of Warsaw, 02-106 Warsaw, Poland.
  • Kufel J; Institute of Genetics and Biotechnology, Faculty of Biology, University of Warsaw, 02-106 Warsaw, Poland.
  • Tong L; Department of Biological Sciences, Columbia University, New York, NY 10027, USA.
Nucleic Acids Res ; 48(1): 349-358, 2020 01 10.
Article em En | MEDLINE | ID: mdl-31777937
ABSTRACT
Modifications at the 5'-end of RNAs play a pivotal role in determining their fate. In eukaryotes, the DXO/Rai1 family of enzymes removes numerous 5'-end RNA modifications, thereby regulating RNA turnover. Mouse DXO catalyzes the elimination of incomplete 5'-end caps (including pyrophosphate) and the non-canonical NAD+ cap on mRNAs, and possesses distributive 5'-3' exoribonuclease activity toward 5'-monophosphate (5'-PO4) RNA. Here, we demonstrate that DXO also catalyzes the hydrolysis of RNAs bearing a 5'-hydroxyl group (5'-OH RNA). The crystal structure of DXO in complex with a 5'-OH RNA substrate mimic at 2.0 Å resolution provides elegant insight into the molecular mechanism of this activity. More importantly, the structure predicts that DXO first removes a dinucleotide from 5'-OH RNA. Our nuclease assays confirm this prediction and demonstrate that this 5'-hydroxyl dinucleotide hydrolase (HDH) activity for DXO is higher than the subsequent 5'-3' exoribonuclease activity for selected substrates. Fission yeast Rai1 also has HDH activity although it does not have 5'-3' exonuclease activity, and the Rat1-Rai1 complex can completely degrade 5'-OH RNA. An Arabidopsis DXO1 variant is active toward 5'-OH RNA but prefers 5'-PO4 RNA. Collectively, these studies demonstrate the diverse activities of DXO/Rai1 and expands the collection of RNA substrates that can undergo 5'-3' mediated decay.
Assuntos
Proteínas de Arabidopsis/metabolismo; Proteínas de Cloroplastos/metabolismo; Exorribonucleases/metabolismo; Proteínas Nucleares/metabolismo; RNA Mensageiro/genética; Proteínas de Ligação a RNA/metabolismo; Proteínas de Saccharomyces cerevisiae/metabolismo; Transativadores/metabolismo; Animais; Arabidopsis/enzimologia; Arabidopsis/genética; Proteínas de Arabidopsis/química; Proteínas de Arabidopsis/genética; Sítios de Ligação; Proteínas de Cloroplastos/química; Proteínas de Cloroplastos/genética; Clonagem Molecular; Cristalografia por Raios X; Escherichia coli/genética; Escherichia coli/metabolismo; Exorribonucleases/química; Exorribonucleases/genética; Expressão Gênica; Vetores Genéticos/química; Vetores Genéticos/metabolismo; Camundongos; Modelos Moleculares; Proteínas Nucleares/química; Proteínas Nucleares/genética; Ligação Proteica; Conformação Proteica em alfa-Hélice; Conformação Proteica em Folha beta; Domínios e Motivos de Interação entre Proteínas; RNA Mensageiro/química; RNA Mensageiro/metabolismo; Proteínas de Ligação a RNA/química; Proteínas de Ligação a RNA/genética; Proteínas Recombinantes/química; Proteínas Recombinantes/genética; Proteínas Recombinantes/metabolismo; Saccharomyces cerevisiae/enzimologia; Saccharomyces cerevisiae/genética; Proteínas de Saccharomyces cerevisiae/química; Proteínas de Saccharomyces cerevisiae/genética; Especificidade por Substrato; Transativadores/química; Transativadores/genética

Texto completo: 1 Coleções: 01-internacional Base de dados: MEDLINE Assunto principal: RNA Mensageiro / Proteínas Nucleares / Transativadores / Proteínas de Ligação a RNA / Proteínas de Saccharomyces cerevisiae / Proteínas de Arabidopsis / Exorribonucleases / Proteínas de Cloroplastos Tipo de estudo: Prognostic_studies Idioma: En Revista: Nucleic Acids Res Ano de publicação: 2020 Tipo de documento: Article País de afiliação: Estados Unidos

Texto completo: 1 Coleções: 01-internacional Base de dados: MEDLINE Assunto principal: RNA Mensageiro / Proteínas Nucleares / Transativadores / Proteínas de Ligação a RNA / Proteínas de Saccharomyces cerevisiae / Proteínas de Arabidopsis / Exorribonucleases / Proteínas de Cloroplastos Tipo de estudo: Prognostic_studies Idioma: En Revista: Nucleic Acids Res Ano de publicação: 2020 Tipo de documento: Article País de afiliação: Estados Unidos