基質結合およびエキソリボヌクレアーゼ活性におけるRNaseRの個々のドメインの役割ヌクレアーゼドメインは、構造化されたRNAの消化に十分です

RNase RおよびRNase IIは、大腸菌のプロセス型のRNRファミリー、3 'から5'のエクソリボヌクレアーゼの2人の代表者です。RNase IIは一本鎖RNAに特異的ですが、RNase Rは構造化されたRNAを介して容易に分解します。さらに、RNase Rは、ヘリカーゼ活性を使用せずに二本鎖RNAを介して分解できる唯一の既知の3'〜5 'エキソリボヌクレアーゼであると思われます。その結果、その機能的なドメインと作用メカニズムは非常に興味深いものです。一連の切り捨てられたRNase Rタンパク質を使用して、コールドショックとS1ドメインが基質結合に寄与することを示します。コールドショックドメインは、基質の動員に役割を果たすように見えますが、S1ドメインは効率的な触媒のために基質を配置するために必要な可能性が最も高いです。最も重要なことは、コールドショックとS1ドメインを欠いているヌクレアーゼドメインのみが、RNase Rが構造化されたRNAを結合および分解するのに十分であることです。さらに、これはRNase Rのヌクレアーゼドメインのユニークな特性です。これは、RNase IIのこのドメインが二重に近づくと失速するためです。また、RNase Rのヌクレアーゼドメインは、RNase IIのヌクレアーゼドメインよりもRNAをよりしっかりと結合することを示しています。このより緊密な結合は、RNase RとRNase IIの触媒特性の違いを説明するのに役立つ可能性があります。

RNase R and RNase II are the two representatives from the RNR family of processive, 3' to 5' exoribonucleases in Escherichia coli. Although RNase II is specific for single-stranded RNA, RNase R readily degrades through structured RNA. Furthermore, RNase R appears to be the only known 3' to 5' exoribonuclease that is able to degrade through double-stranded RNA without the aid of a helicase activity. Consequently, its functional domains and mechanism of action are of great interest. Using a series of truncated RNase R proteins we show that the cold-shock and S1 domains contribute to substrate binding. The cold-shock domains appear to play a role in substrate recruitment, whereas the S1 domain is most likely required to position substrates for efficient catalysis. Most importantly, the nuclease domain alone, devoid of the cold-shock and S1 domains, is sufficient for RNase R to bind and degrade structured RNAs. Moreover, this is a unique property of the nuclease domain of RNase R because this domain in RNase II stalls as it approaches a duplex. We also show that the nuclease domain of RNase R binds RNA more tightly than the nuclease domain of RNase II. This tighter binding may help to explain the difference in catalytic properties between RNase R and RNase II.