Caracterização do papel de Nop53 na montagem da subunidade ribossomal maior em Saccharomyces cerevisiae

• Autor(a) principal: Bagatelli, Felipe Franco de Melo
• Data de Publicação: 2021
• Tipo de documento: Tese
• Idioma: por
• Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
• Texto Completo: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/46/46131/tde-17012022-145054/
• topic: Biogênese ribossomal; Exossomo; Nop53; Nop53; Pre-60S; Pré-60S; Ribosome biogenesis; RNA exosome

Os ribossomos são complexos ribonucleoproteicos conservados formados por duas subunidades assimétricas (40S e 60S em eucariotos) responsáveis pela tradução da informação genética e catálise da síntese proteica. A montagem destes complexos em eucariotos é mais bem descrita em S. cerevisiae, constituindo um processo celular energeticamente dispendioso e com múltiplas etapas. Ela tem origem no nucléolo com a transcrição do pré-rRNA 35S e requer o recrutamento hierárquico e transiente de cerca de 200 fatores de montagem para garantir a formação correta dos centros funcionais aptos à tradução. Neste processo, que se estende no núcleo e citoplasma, 79 proteínas ribossomais associam-se gradativamente à medida que o prérRNA é dobrado, modificado e processado. O processamento do pré-rRNA 35S consiste na remoção progressiva de espaçadores internos (ITS1 e ITS2) e externos (5ETS e 3ETS), que separam e flanqueiam os rRNAs maduros componentes de ambas subunidades ribossomais. A clivagem do ITS1 separa as vias de maturação do pré-60S e do pré-40S. O ITS2, que, em associação a fatores de montagem, forma uma estrutura denominada ITS2-foot, é o último espaçador do pré-60S a ser removido. A composição do ITS2-foot permanece inalterada no nucléolo até a transição entre o estado E nucleolar e a formação da partícula Nog2 nuclear. Nesta etapa, a liberação do fator Erb1 permite o recrutamento do fator de montagem conservado e essencial Nop53. Na base do ITS2-foot, Nop53 recruta o exossomo via RNA helicase Mtr4 para a clivagem 3-5 exonucleolítica de parte do ITS2 levando à desmontagem do ITS2-foot. O fato de Nop53 atuar como ponte entre dois grandes complexos e apresentar uma estrutura flexível e estendida nos levou a aprofundar a caracterização de seu papel durante a maturação do pré60S. Neste trabalho, usando análise proteômica quantitativa label-free baseada em espectrometria de massas, caracterizou-se o interactoma de Nop53, e avaliou-se o impacto da depleção de Nop53 no interactoma da subunidade catalítica do exossomo Rrp6 e na composição de pré-ribossomos representativos de quase todas as etapas de maturação do pré-60S. Em paralelo, foram caracterizados mutantes truncados de Nop53 e avaliada por pull-down a interação de Nop53 com componentes do exossomo. Os resultados obtidos mostraram que Nop53 é capaz de interagir com o cofator do exossomo Mpp6, sugerindo pontos adicionais de interação durante o recrutamento do exossomo ao pré-60S. A análise do interactoma de Rrp6 mostrou uma associação precoce do exossomo aos intermediários pré-ribossomais nucleolares mais iniciais, anteriores aos previamente descritos. Mudanças na composição dos intermediários pré-60S revelaram que a depleção de Nop53 afeta a transição entre o estado E e a partícula Nog2, afetando eventos tardios de maturação como o recrutamento de Yvh1. Comparando-se o efeito da depleção de Nop53 com o de mutantes nop53 desprovidos da região de recrutamento do exossomo, obtivemos evidências bioquímicas do papel estrutural de Nop53 na base do ITS2- foot. Em conjunto, estas observações, à luz de estruturas de intermediários pré-ribossomais recentemente descritas, nos permitiram concluir que o recrutamento de Nop53 ao pré-60S contribui para a estabilização de eventos de remodelamento do rRNA que antecedem a formação da partícula Nog2.