Arabidopsis ARGONAUTE1 ist ein RNA-Slicer, der selektiv microRNAs und kurze interfering RNAs rekrutiert

ARGONAUTE (AGO) RNA-bindende Proteine sind an RNA-Silencing beteiligt. Sie binden an kurze interfering RNAs (siRNAs) und microRNAs (miRNAs) über eine konservierte PAZ-Domäne und assemblieren in Tieren zu einem mehrsubunitigen RNA-induzierten Silencing-Komplex (RISC). Das Säugetier-AGO2, genannt Slicer, leitet die siRNA- und miRNA-vermittelte Spaltung einer Ziel-RNA. In Arabidopsis gibt es 10 Mitglieder der AGO-Familie, und das AGO1-Protein ist potenziell die Slicer-Komponente in verschiedenen RNA-Silencing-Wegen. Hier zeigen wir, dass AGO1 selektiv bestimmte Klassen von kurzen silencing-bezogenen RNAs rekrutiert. AGO1 ist physisch mit miRNAs, trans-acting siRNAs und transgenen siRNAs assoziiert, schließt jedoch virus-abgeleitete siRNAs und 24-nt siRNAs aus, die am Chromatin-Silencing beteiligt sind. Wir zeigen auch, dass AGO1 Slicer-Aktivität besitzt. Es vermittelt die in vitro-Spaltung einer mir165-Ziel-RNA auf eine Weise, die von der Sequenzidentität der Aminosäurereste im PIWI-Domäne abhängt, die durch Homologie mit tierischen Slicer-kompetenten AGO-Proteinen als das RNase-katalytische Zentrum vorhergesagt wird. Im Gegensatz zu Tieren finden wir jedoch keine Hinweise darauf, dass AGO1 Slicer in einem hochmolekularen RNA-induzierten Silencing-Komplex ist. Die Slicer-Aktivität fraktioniert als ein Komplex mit einer ungefähren Größe von 150 kDa, der wahrscheinlich aus dem AGO1-Protein und assoziierter RNA ohne andere Proteine besteht. Basierend auf der Sequenzähnlichkeit sagen wir voraus, dass andere Arabidopsis AGOs eine ähnliche katalytische Aktivität haben könnten, aber unterschiedliche Untergruppen von siRNAs oder miRNAs rekrutieren.