Sequentielle Bildung von zwei verzweigten Zwischenprodukten während des Proteinsplicings von Klasse drei Inteinen

Inteine sind das proteinelle Äquivalent von Introns. Sie werden nahtlos während der posttranslationalen Reifung ihres Wirtsproteins (Extein) entfernt. Inteine aus Extremophilen spielten eine Schlüsselrolle beim Verständnis des intein-vermittelten Proteinsplicings. Derzeit werden drei Klassen von Inteinen definiert, die sich durch den katalytischen Mechanismus und die Sequenzsignaturen unterscheiden. Diese Studie demonstriert das Splicing von drei Klasse 3 Mini-Inteinen: Burkholderia vietnamiensis G4 Bvi IcmO Intein, Mycobacterium smegmatis MC2 155 Msm DnaB-1 Intein und Mycobacterium leprae Stamm TN Mle DnaB Intein. B. vietnamiensis hat ein breites ökologisches Spektrum und remediert Trichlorethen. M. smegmatis ist ein biofilmbildendes Bodenbakterium. Obwohl andere Intein-Klassen nur ein einziges verzweigtes Zwischenprodukt an der C-terminalen Spleißstelle haben, umfasst der Reaktionsweg der Klasse 3 Intein zwei verzweigte Zwischenprodukte. Das klassen-spezifische verzweigte Zwischenprodukt wird durch eine interne Cystein gebildet, während das C-terminale verzweigte Zwischenprodukt an einem Serin oder Threonin in allen Klasse 3 Inteinen außer dem Bvi IcmO Intein zu finden ist, wo es eine Cystein ist. Diese letztere Cystein konnte nicht die Mutation des klassen-spezifischen internen katalytischen Cysteins kompensieren, obwohl das Bvi IcmO Intein eine N-terminale Spleißstelle aufweist, die natürlich auf ein Cystein-Nukleophil abgestimmt ist, was die obligatorische Reihenfolge der verzweigten Zwischenprodukte in Klasse 3 Inteinen demonstriert.