O domínio N-terminal da proteína de ligação ao polipirimidina é uma plataforma de dobra dinâmica para reconhecimento adaptativo de RNA

Resumo O domínio de motivo de reconhecimento de RNA N-terminal (RRM1) da proteína de ligação ao polipirimidina (PTB) forma uma hélice α3 adicional na extremidade C-terminal, que se encaixa em uma borda da folha β ao se ligar a um RNA em forma de haste-laço contendo um pentaloop UCUUU. Importante, a hélice α3 não contata o RNA. Portanto, a hélice α3 representa um meio alostérico para regular a conformação de domínios adjacentes no PTB ao se ligar a RNAs estruturados. Aqui, investigamos o processo de adaptação dinâmica pelo RNA em forma de haste-laço e RRM1 usando NMR e MD para obter insights mecanicistas sobre como essa alosteria é alcançada. Dados de relaxação e determinação de estrutura NMR da proteína livre mostram que a hélice α3 está parcialmente ordenada e interage com o domínio de forma transitória. A ligação do RNA em forma de haste-laço inibe a dinâmica em escalas de tempo rápidas e a α3 se torna ordenada; no entanto, a dinâmica em microsegundos na interface proteína-RNA é observada. A MD mostra como a ligação da RRM1 ao RNA em forma de haste-laço está acoplada à estabilização da hélice C-terminal e ajuda a traduzir diferenças na sequência do loop de RNA em mudanças no comprimento e na ordem da α3. Ensaios de IRES da PTB de comprimento total e um mutante com dinâmica alterada na região da α3 mostram que essa alosteria dinâmica influencia a função do PTB em células HEK293T cultivadas.