Hefe Nfs1p ist an der Thio-Modifikation sowohl mitochondrialer als auch zytoplasmatischer tRNAs beteiligt

Das IscS-Protein ist eine pyridoxalphosphat-haltige Cystein-Desulfurase, die an der Biogenese von Eisen-Schwefel-Clustern beteiligt ist. In Prokaryoten ist IscS auch in verschiedene Stoffwechselfunktionen involviert, einschließlich der Thio-Modifikation von tRNA. Im Gegensatz dazu wurde der eukaryotische Ortholog von IscS (Nfs1) bisher nur als funktional in der Biogenese von mitochondrialen Eisen-Schwefel-Clustern nachgewiesen. Hier zeigen wir, dass die Hefe Nfs1p auch für die post-transkriptionelle Thio-Modifikation sowohl mitochondrialer (mt) als auch zytoplasmatischer (cy) tRNAs in vivo erforderlich ist. Die Depletion von Nfs1p führte zu einer sofortigen Beeinträchtigung der 2-Thio-Modifikation von 5-Carboxymethylaminomethyl-2-thiouridin an den Wobble-Positionen von mt-tRNA(UUU)(Lys) und mt-tRNA(UUG)(Gln). Darüber hinaus beobachteten wir eine starke Reduktion der 2-Thio-Modifikation von 5-Methoxycarbonylmethyl-2-thiouridin (mcm(5)s(2)U) von cy-tRNA(UUU)(Lys2) und cy-tRNA(UUC)(Glu3), obwohl der Effekt im Vergleich zu dem bei mt-tRNAs beobachteten etwas verzögert war. Die Massenspektrometrie-Analyse zeigte einen Anstieg von 5-Methoxycarbonylmethyluridin, begleitet von einem Rückgang von mcm(5)s(2)U in cy-tRNAs, die aus Nfs1p-depletierten Zellen gewonnen wurden. Diese Ergebnisse deuten darauf hin, dass Nfs1p an der 2-Thio-Modifikation sowohl von 5-Carboxymethylaminomethyl-2-thiouridin in mt-tRNAs als auch von mcm(5)s(2)U in cy-tRNAs beteiligt ist.