Роль посттрансляционных модификаций белка AGO в регуляции генов растений
Исследование под руководством Николяса Болоньи, ученого CSIC из Центра исследований в области сельскохозяйственной геномики (CRAG), раскрывает ключевую роль N-концевого расширения (NTE) белков AGO, предлагая новые данные о механизмах РНК-ассоциированной регуляции генов.
Белок AGO1 (ARGONAUTE1) играет ключевую роль в посттранскрипционном сайленсинге генов — важном процессе контроля экспрессии генов, направляемом малыми РНК (sRNAs). AGO1 загружает sRNAs и регулирует экспрессию целевых мРНК, управляя критическими путями развития растений и их реакцией на биотические и абиотические стрессы.
Модельное растение Arabidopsis thaliana кодирует десять белков AGO, участвующих в различных путях сайленсинга генов. В то время как большая часть их аминокислотных последовательностей консервативна, их NTE различаются по длине и составу аминокислот. Эта вариабельность навела ученых CRAG на гипотезу, что NTE придает специфичность регуляторной функции белка AGO.
В исследовании, опубликованном в журнале Nucleic Acids Research, ученые CRAG обнаружили новую роль NTE белка AGO1. Они выяснили, что этот регион взаимодействует с белком PRMT5, который катализирует симметричное диметиллирование аргинина (sDMA) в определенных остатках NTE белка AGO1. Было показано, что sDMA влияет на функциональность AGO1, изменяя загрузку определенного подмножества sRNAs и преобразуя интерактом NTE AGO1.
Кроме того, исследование вышло за рамки AGO1, показав, что симметричное диметиллирование аргинина NTE является общим процессом для различных белков AGO Arabidopsis, включая AGO2, AGO3 и AGO5. Этот комплексный анализ подчеркивает важность посттрансляционных модификаций для тонкой настройки РНК-ассоциированной регуляции генов у растений.
Работа прокладывает путь для будущих исследований регуляторных функций NTE в белках AGO. Понимание физиологической роли этих изменений в растительном интерактоме углубит знания о механизмах сайленсинга генов во время развития растений и в ответ на стрессовые условия.