Biochemische Charakterisierung der siRNA-vermittelten Erkennung ...

2.3 Die Familie der Argonaute Proteine
zienz der siRNA-vermittelten Gensuppression aus [135]. Die Phosphorylierung von Serin-387
durch den p38/MAPK-Signalweg erleichtert ebenfalls die Akkumulation von hAgo2 in PB
[134].
Um seine vielfältigen Funktionen auszuführen, wird hAgo2 vermutlich durch Interaktion
mit verschiedenen Proteinen moduliert. Bislang ist die direkte Assoziation von hAgo2 mit
einer Vielzahl an Faktoren nachgewiesen. Hierzu zählen neben den an der RNAi beteiligten
Komponenten Dicer, TRBP und PACT [79, 146148] die GW182-Paraloge TNRC6A und B
[147, 149, 150], DCP1a und 2 [85], TTP [151], die Methyltransferase PRMT5 [147], der Translationsinitiationsfaktor
eIF4E sowie Rck/p54 [152]. Die Details und Funktion dieser Interaktion
sind bislang nicht ausreichend geklärt.
In Abbildung 2.2 A ist die Domänenstruktur von hAgo2 gezeigt und wichtige Aminosäuren
sowie ihre Funktion sind gekennzeichnet. Abbildung 2.2 B zeigt in Ermangelung einer Röntgenkristallstruktur
von hAgo2 die Struktur des T. thermophilus Ago Proteins im ternären
Komplex mit einer 21nt langen guide DNA und einer 20 nt langen target RNA.
A
B
1 152 229 355 435 577578 859
294 311 523‐ 533 545
570
669 700
807
856‐
280 387 527 529 597 859
R F Y S PGKTP Y K Q K D D P H MYFA
N
PAZ
Bindung des NSL
guide RNA
3'‐Endes (putativ)
Lokalisation
Mid
Bindung des
guide RNA
5'‐Endes
PIWI
slicing
Lokalisation
hydrophobe
Region
Abbildung 2.2: Struktur eines Argonaute Proteins. (A) Domänenstruktur von hAgo2. Die N-
terminale, PAZ, Mid und PIWI Domäne umfassenden Aminosäuren sind angegeben [28]. Die PAZ
Domäne beinhaltet drei Aminosäuren, die vermutlich an der Bindung des guide Strang-3'-Endes beteiligt
sind [27]. In der Mid Domäne sind der nucleotide specicity loop (NSL) sowie für die Bindung
des guide RNA-5'-Endes verantwortliche Aminosäuren lokalisiert [128, 130, 133]. Die katalytische Triade
DDH liegt in der PIWI Domäne [62], ebenso wie der hydrophobe C-Terminus [130]. Die für die
Translokation von hAgo2 modizierten Aminosäuren sind in der Linker-Region zwischen PAZ und Mid
sowie in der PIWI Domäne angesiedelt [134, 135]. Linker-Regionen sind als graue Stäbe dargestellt.
(B) Röntgenkristallstruktur des T. thermophilus Argonaute Proteins im Komplex mit einer 21 nt langen
guide DNA (rot) sowie einer 20 nt langen target RNA (blau), die am 10. und 11. Nukleotid nicht
komplementär zueinander sind (PDB 3F73). Die Domänen sind analog zu (A) eingefärbt. Die lappenartige
Anordnung von N-terminaler und PAZ Domäne sowie Mid und PIWI Domäne lässt Raum für
eine basische Furche im Zentrum des Proteins, in der der Nukleinsäure-Hybrid gebunden wird. Die
Mg 2+ -Ionen innerhalb der Mid und PIWI Domäne sind als cyanfarbene Kugeln erkennbar.
15