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2.
RNA ; 25(6): 685-701, 2019 06.
Artigo em Inglês | MEDLINE | ID: mdl-30910870

RESUMO

Eukaryotic ribosome biogenesis is a highly orchestrated process involving numerous assembly factors including ATP-dependent RNA helicases. The DEAH helicase DHX37 (Dhr1 in yeast) is activated by the ribosome biogenesis factor UTP14A to facilitate maturation of the small ribosomal subunit. We report the crystal structure of DHX37 in complex with single-stranded RNA, revealing a canonical DEAH ATPase/helicase architecture complemented by a structurally unique carboxy-terminal domain (CTD). Structural comparisons of the nucleotide-free DHX37-RNA complex with DEAH helicases bound to RNA and ATP analogs reveal conformational changes resulting in a register shift in the bound RNA, suggesting a mechanism for ATP-dependent 3'-5' RNA translocation. We further show that a conserved sequence motif in UTP14A interacts with and activates DHX37 by stimulating its ATPase activity and enhancing RNA binding. In turn, the CTD of DHX37 is required, but not sufficient, for interaction with UTP14A in vitro and is essential for ribosome biogenesis in vivo. Together, these results shed light on the mechanism of DHX37 and the function of UTP14A in controlling its recruitment and activity during ribosome biogenesis.


Assuntos
Adenosina Trifosfatases/química , Trifosfato de Adenosina/análogos & derivados , RNA Helicases DEAD-box/química , Biogênese de Organelas , RNA Helicases/química , RNA/química , Ribonucleoproteínas Nucleolares Pequenas/química , Adenosina Trifosfatases/genética , Adenosina Trifosfatases/metabolismo , Trifosfato de Adenosina/metabolismo , Animais , Sítios de Ligação , Clonagem Molecular , Cristalografia por Raios X , RNA Helicases DEAD-box/genética , RNA Helicases DEAD-box/metabolismo , Escherichia coli/genética , Escherichia coli/metabolismo , Expressão Gênica , Vetores Genéticos/química , Vetores Genéticos/metabolismo , Humanos , Cinética , Camundongos , Modelos Moleculares , Ligação Proteica , Biossíntese de Proteínas , Conformação Proteica em alfa-Hélice , Conformação Proteica em Folha beta , Domínios e Motivos de Interação entre Proteínas , RNA/metabolismo , RNA Helicases/genética , RNA Helicases/metabolismo , Proteínas Recombinantes de Fusão/química , Proteínas Recombinantes de Fusão/genética , Proteínas Recombinantes de Fusão/metabolismo , Ribonucleoproteínas Nucleolares Pequenas/genética , Ribonucleoproteínas Nucleolares Pequenas/metabolismo , Ribossomos/genética , Ribossomos/metabolismo , Especificidade por Substrato
3.
Dev Cell ; 35(4): 458-70, 2015 Nov 23.
Artigo em Inglês | MEDLINE | ID: mdl-26585298

RESUMO

Directional cell growth requires that cells read and interpret shallow chemical gradients, but how the gradient directional information is identified remains elusive. We use single-cell analysis and mathematical modeling to define the cellular gradient decoding network in yeast. Our results demonstrate that the spatial information of the gradient signal is read locally within the polarity site complex using double-positive feedback between the GTPase Cdc42 and trafficking of the receptor Ste2. Spatial decoding critically depends on low Cdc42 activity, which is maintained by the MAPK Fus3 through sequestration of the Cdc42 activator Cdc24. Deregulated Cdc42 or Ste2 trafficking prevents gradient decoding and leads to mis-oriented growth. Our work discovers how a conserved set of components assembles a network integrating signal intensity and directionality to decode the spatial information contained in chemical gradients.


Assuntos
Polaridade Celular/fisiologia , Proteínas Quinases Ativadas por Mitógeno/metabolismo , Receptores de Fator de Acasalamento/metabolismo , Proteínas de Saccharomyces cerevisiae/metabolismo , Saccharomyces cerevisiae/crescimento & desenvolvimento , Saccharomyces cerevisiae/metabolismo , Transdução de Sinais , Proteína cdc42 de Saccharomyces cerevisiae de Ligação ao GTP/metabolismo , Quimiotaxia , Processamento de Imagem Assistida por Computador , Immunoblotting , Técnicas Analíticas Microfluídicas , Proteínas Quinases Ativadas por Mitógeno/genética , Modelos Teóricos , Ligação Proteica , Transporte Proteico , Receptores de Fator de Acasalamento/genética , Saccharomyces cerevisiae/genética , Proteínas de Saccharomyces cerevisiae/genética , Análise de Célula Única/métodos , Proteína cdc42 de Saccharomyces cerevisiae de Ligação ao GTP/genética
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