Biochemische Charakterisierung der siRNA-vermittelten Erkennung ...

2.6 Die Familie der dsRNA-bindenden Proteine
A
Region 1
Region 3
Region 2
B
Abbildung 2.10: Struktur des dsRBM und Interaktion mit dsRNA. Röntgenkristallstruktur von
Xlrbpa aus X. laevis im Komplex mit einer 10 nt langen dsRNA mit repetitiv überlappender Sequenz
(PDB 1DI2) in seitlicher (A) und frontaler (B) Ansicht. Die Kontakte werden in zwei kleinen Furchen
(Region 1 und 2) vor allem durch 2'-OH-Gruppen der Ribose und in einer groÿen Furche (Region 3)
hauptsächlich durch Phosphatgruppen vermittelt [210]. Phosphate sind gelb, Sauersto rot, Sticksto
blau und Kohlensto weiÿ gefärbt. Die Abbildung wurde modiziert nach Tian et al. [208].
in Kontakt [207]. Ihre Funktionen sind vielfältig und reichen von anti-viraler Verteidigung
und Antwort auf zellulären Stress (PKR) über eine Rolle bei der Translation (TRBP, PACT,
NF90) und mRNA Lokalisation (Staufen, NF90) bis zur Prozessierung von RNA (RNase III,
Drosha, Dicer) [207, 208].
Ein Bindemotiv umfasst 11 16 nt einer dsRNA, misst also etwa 28 Å in der Länge und
bildet Kontakt zu ein bis eineinhalb Umdrehungen der Helix [209]. Das Sekundärstrukturmotiv
αβββα bildet eine kompakte Einheit, in der die α-Helices die Oberäche eines hydrophoben
antiparallelen β-Faltblattes bilden. Der Kontakt zur dsRNA wird sequenzunabhängig über
zwei aufeinander folgende kleine und eine groÿe Furche der A-Form Helix vermittelt (siehe
Abbildung 2.10 A) [210]. Interaktionen bestehen nur an einer Seite der dsRNA an einer Fläche
von 1600 1800 Å 2 [208]. Die Mutation hoch konservierter Reste innerhalb des dsRBM führt zu
einer verminderten Bindung doppelsträngiger RNA oder verhindert sie vollständig [211, 212].
NMR-Studien zeigen, dass die die einzelnen Domänen verbindenden Bereiche die modularen
Proteine sehr exibel machen [213].
2.6.1 Die Proteine TRBP und PACT und ihre Rolle bei der RNAi
TRBP Beim Versuch, zelluläre Proteine zu identizieren, die in der Lage sind, mit transactivating
response (TAR) RNA zu interagieren, wurde das TAR RNA binding protein (TRBP)
identiziert [214]. Es beinhaltet drei dsRBMs, von denen die beiden N-terminal gelegenen die
dsRNA-Bindung vermitteln. Sie unterscheiden sich durch ein KR-Helix-Motiv [215] sowie in
ihrer Thermostabilität [204]. Das C-terminale dsRBM ist an der Bindung von Nukleinsäuren
nicht beteiligt, jedoch wird es für die Protein/Protein-Interaktion mit Dicer und PACT
benötigt und als Medipal Domäne bezeichnet (siehe Abbildung 2.11 A) [216, 217].
TRBP ist in HeLa-Zellen sowohl im Kern als auch im Zytoplasma lokalisiert, wo es im
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