リボソームアセンブリー因子Nop53は、酵母におけるRNAエキソソームとプレ60S粒子の結合を制御している

The ribosome assembly factor Nop53 controls association of the RNA exosome with pre-60S particles in yeast.

• Leidy Paola P Cepeda
• Felipe F M Bagatelli
• Renata M Santos
• Marlon D M Santos
• Fabio C S Nogueira
• Carla C Oliveira

抄録

真核生物のリボソームバイオジェネシスは、高エネルギーを必要とする複雑なプロセスであり、高度に組織化された40Sおよび60Sサブユニットをダイナミックに構築するためには、数百もの作用因子を必要とします。各リボ核タンパク質複合体は、機能ドメインに編成された特定のrRNAとリボソームタンパク質から構成されています。RNAエキソソーム複合体は、7SプレrRNAを成熟した5.8S rRNAに処理するRNaseであるため、プレ60S処理因子の一つとして重要な役割を果たしています。酵母のプレ-６０Ｓ組み立て因子Ｎｏｐ５３は、７Ｓプレ-ｒＲＮＡの３'末端の周りに組み立てられた「足」構造を含む領域で、ヌクレオプラズムのプレ-６０Ｓと関連していることが以前に示されています。Nop53は、25S rRNAおよびRNAエキソソーム、特にその触媒サブユニットRrp6およびエキソソーム関連RNAヘリカーゼMtr4を含むいくつかの60Sアセンブリー因子と相互作用する。したがって、Nop53は、7S処理のためにエキソソーム複合体をリクルートするアダプターであると考えられている。ここでは、出芽酵母を用いてプロテオミクスに基づいたアプローチを用いて、エキソソソームの相互作用に対するNop53の影響を解析し、エキソソソームがリボソーム成熟経路の初期段階でプレリボソーム複合体を結合することを明らかにした。また、Nop53が60S成熟期のエキソソーム活性を調節する相互作用を同定し、エキソソームのリクルートに加えて、7S処理中のエキソームの位置決めにもNop53が重要であることを明らかにしました。これらの知見に基づいて、エキソソソームはリボソームの組み立ての際に、これまで考えられていたよりもはるかに早い時期にリクルートされていることを示唆しており、まだ記述されていない付加的な相互作用の存在を示唆している。

Eukaryotic ribosomal biogenesis is a high-energy-demanding and complex process that requires hundreds of -acting factors to dynamically build the highly-organized 40S and 60S subunits. Each ribonucleoprotein complex comprises specific rRNAs and ribosomal proteins that are organized into functional domains. The RNA exosome complex plays a crucial role as one of the pre-60S-processing factors, because it is the RNase responsible for processing the 7S pre-rRNA to the mature 5.8S rRNA. The yeast pre-60S assembly factor Nop53 has previously been shown to associate with the nucleoplasmic pre-60S in a region containing the "foot" structure assembled around the 3' end of the 7S pre-rRNA. Nop53 interacts with 25S rRNA and with several 60S assembly factors, including the RNA exosome, specifically, with its catalytic subunit Rrp6 and with the exosome-associated RNA helicase Mtr4. Nop53 is therefore considered the adaptor responsible for recruiting the exosome complex for 7S processing. Here, using proteomics-based approaches in budding yeast to analyze the effects of Nop53 on the exosome interactome, we found that the exosome binds pre-ribosomal complexes early during the ribosome maturation pathway. We also identified interactions through which Nop53 modulates exosome activity in the context of 60S maturation and provide evidence that in addition to recruiting the exosome, Nop53 may also be important for positioning the exosome during 7S processing. On the basis of these findings, we propose that the exosome is recruited much earlier during ribosome assembly than previously thought, suggesting the existence of additional interactions that remain to be described.

© 2019 Cepeda et al.