Die G-Quadruplex-Bindungsfähigkeit von TLS/FUS hängt von der β-Helixstruktur der RGG-Domäne ab

Die RGG-Domäne, definiert als eng beieinanderliegende Arg-Gly-Gly-Wiederholungen, ist eine DNA- und RNA-bindende Domäne in verschiedenen nukleinsäurebindenden Proteinen. Translocated in liposarcoma (TLS), auch als FUS bekannt, ist ein Protein mit drei RGG-Domänen, RGG1, RGG2 und RGG3. Die Bindung von TLS/FUS an G-Quadruplex-Telomere-DNA und RNA mit telomerischen Wiederholungen hängt besonders von RGG3 ab, das Arg-Gly-Gly-Wiederholungen mit prolin- und argininreichen Regionen umfasst. Bisher wurden jedoch nur unspezifische DNA- und RNA-Bindungen von TLS/FUS, das mit Pufferlösungen mit Harnstoff und KCl gereinigt wurde, berichtet. Hier zeigen wir, dass die Proteinreinigung mit einem Puffer mit hohen Konzentrationen von Harnstoff und KCl die G-Quadruplex-Bindungsfähigkeiten von TLS/FUS und RGG3 verringert und die β-Helixstruktur von RGG3 stört. Darüber hinaus kann die Arg-Gly-Gly-Wiederholungsregion in RGG3 für sich genommen keine stabile β-Helixstruktur bilden, die an das G-Quadruplex bindet, da die prolin- und argininreichen Regionen die β-Helixstruktur und die G-Quadruplex-Bindungsfähigkeit von RGG3 induzieren. Unsere Ergebnisse legen nahe, dass die G-Quadruplex-spezifischen Bindungsfähigkeiten von TLS/FUS RGG3 mit einer β-Helixstruktur erfordern, die durch benachbarte Prolin- und Argininregionen stabilisiert wird.