Characterization of the radical SAM domain of the Elp3 subunit in yeast and plant Elongator complexes

Abstract

Der Elongator-Komplex ist von Archaea bis zum Menschen konserviert und notwendig für eine Uridin-Modifizierung in der Wobbleposition von tRNAs, wie für in Hefe, Pflanzen und Caenorhabditis elegans gezeigt wurde. Seine Elp3 Untereinheit enthält eine gut charakterisierte Histon-Acetyltransferase (HAT) Domäne und eine zweite Domäne, welche signifikante Sequenz-Ähnlichkeit zu der Radikal-SAM-Enzym Superfamilie aufweist. Um die Funktion der Radikal-SAM-Domäne zu analysieren, wurde Elp3 aus Arabidopsis und Hefe rekombinant in E. coli exprimiert, aus inclusion bodies rückgefaltet und die Bindung mindestens eines [Fe-S] Clusters nachgewiesen. Verhinderung der Cluster-Bindung durch Cystein-Mutationen führte zu einem Ausfall der Elongatorfunktion in vivo unter Beibehaltung der strukturellen Integrität des Elongator-Komplexes. Dieser Befund deutet auf eine mögliche katalytische Funktion der Radikal-SAM-Domäne hin. Es wird vorgeschlagen, dass Elp3 neben Acetyltransfer die Bildung eines Adenosyl-Radikals vermittelt, das für die 5’-methoxycarbonylmethyl (mcm5)- und 5’-carbamoylmethyl(ncm5)-Modifikation am Uridin 34 einiger tRNA Species wichtig ist.