Biochemische Charakterisierung der siRNA-vermittelten Erkennung ...

2.3 Die Familie der Argonaute Proteine
2.3.3 Die PIWI Argonaute Zwille (PAZ) Domäne
PAZ Domänen nden sich in den drei Proteinfamilien PIWI, Argonaute und Zwille, wonach
sich ihr Name begründet. Auÿerdem tragen Proteine der Dicer Familie eine PAZ Domäne. Die
PAZ Domäne der Ago Proteine wurde initial durch phylogenetische Sequenzanalysen entdeckt
[154]. Sie nimmt eine Oligonukleotid/Oligosaccharid-Bindung (OB)-ähnliche Faltung ein [121,
123, 124] (siehe Abbildung 2.4 A). Dieses Motiv ist in der Lage, die 2 nt langen Überhänge
zu binden, die für miRNAs und siRNAs charakteristisch und Folge der Prozessierung ihrer
Vorläufer-Moleküle durch Dicer sind (siehe Abschnitt 2.2.2). Die Bindung ndet mit geringer
Anität und unabhängig von der Nukleotidsequenz statt [121123, 125].
Obwohl strukturelle Informationen über eine Reihe von PAZ Domänen zur Verfügung stehen,
sind die Arbeiten von Ma et al. über hAgo1 am relevantesten für die Informationsgewinnung
über die hAgo2 PAZ Domäne einzuschätzen, da beide zu über 88 % identisch sind. Es
gelang die Kokristallisation der hAgo1 PAZ Domäne im Komplex mit einem siRNA-ähnlichen
9-mer [125]. Die Arbeit zeigt, dass die PAZ Domäne eine Tasche beinhaltet, die mit aromatischen
Aminosäureresten ausgekleidet ist und den 2 nt langen Überhang des 9-mer Hybrides
bindet (siehe Abbildung 2.4 B). Zwar werden keine sequenzspezischen Kontakte gebildet,
allerdings stöÿt das terminale Nukleotid U9 gegen den konservierten aromatischen Ring von
F292. Diese Aminosäure ist ebenso wie Y309, F310 und K311 in den PAZ Domänen von hAgo1
und hAgo2 identisch.
A
B
229 355
294 311
280
R F Y
PAZ
Bindung des
guide RNA
3'‐Endes (putativ)
U9
F292
Y309
K311
F310 Y314
Abbildung 2.4: Die PAZ Domäne. (A) Röntgenkristallstruktur der isolierten PAZ Domäne aus einem
ternären Komplex von T. thermophilus Argonaute, einer 21 nt langen guide DNA sowie einer 20 nt
langen target RNA (PDB 3F73). Die hervorgehobenen Aminosäuren R280, F294 und Y311 wurden
durch einen Vergleich mit strukturellen Daten des A. aeolicus Ago als möglicherweise an der Bindung
des guide RNA-3'-Endes vorhergesagt [27]. (B) Röntgenkristallstruktur der hAgo1 PAZ Domäne im
Komplex mit einem siRNA-ähnlichen RNA 9-mer (PDB 1SI3). Die Aminosäuren F292, Y309, F310,
K311 und Y314 kleiden die Bindetasche für das 3'-Ende der guide RNA aus. Das terminale U9 bildet
einen Kontakt zum aromatischen Ring des konservierten F292 aus. Phosphate sind gelb, Sauersto
rot, Sticksto blau und Kohlensto weiÿ gefärbt.
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