スペルミジン/スペルミン-N1-アセチルトランスフェラーゼのポリアミン調節翻訳

ポリアミンの増加に応じて、ポリアミン異化酵素スペルミジン/スペルミジン/スペルミジン（1） - アセチルトランスフェラーゼ（SSAT）の迅速な合成は、重要なポリアミン恒常性メカニズムです。間接的な証拠は、RNA転写、成熟、または転座なしでSSATタンパク質合成の即時開始を可能にする翻訳リプレッサータンパク質の放出を含む重要な制御メカニズムがあることを示唆しています。リプレッサータンパク質を識別するために、質量分析ベースのRNAタンパク質相互作用システムを使用し、SSAT mRNAのコーディング領域に結合する6つのタンパク質を見つけました。個々の小さな干渉RNA（siRNA）実験により、ヌクレオリンノックダウンがSSAT翻訳を促進することが示されました。ヌクレオリンはいくつかのアイソフォームに存在し、SSAT mRNAに結合するアイソフォームはポリアミンの存在下で自己触媒を受けることを報告します。その結果、ポリアミンの細胞含有量を制御するのに役立つ負のフィードバックシステムがあることを示唆しています。予備的な分子相互作用データは、ヌクレオリンアイソフォームがSSAT mRNAのコーディング領域の5 'ステムループに結合することを示しています。ヌクレオリンのグリシン/アルギニンが豊富なC末端は結合に必要であり、4つのRNA認識モチーフドメインは、SSAT翻訳をブロックするアイソフォームに含まれています。SSAT翻訳制御メカニズムを理解することは、がんや肥満に対する治療戦略の開発の可能性があります。

Rapid synthesis of the polyamine catabolic enzyme spermidine/spermine-N(1)-acetyltransferase (SSAT) in response to increased polyamines is an important polyamine homeostatic mechanism. Indirect evidence has suggested that there is an important control mechanism involving the release of a translational repressor protein that allows the immediate initiation of SSAT protein synthesis without RNA transcription, maturation, or translocation. To identify a repressor protein, we used a mass spectroscopy-based RNA-protein interaction system and found six proteins that bind to the coding region of SSAT mRNA. Individual small interfering RNA (siRNA) experiments showed that nucleolin knockdown enhances SSAT translation. Nucleolin exists in several isoforms, and we report that the isoform that binds to SSAT mRNA undergoes autocatalysis in the presence of polyamines, a result suggesting that there is a negative feedback system that helps control the cellular content of polyamines. Preliminary molecular interaction data show that a nucleolin isoform binds to a 5' stem-loop of the coding region of SSAT mRNA. The glycine/arginine-rich C terminus of nucleolin is required for binding, and the four RNA recognition motif domains are included in the isoform that blocks SSAT translation. Understanding SSAT translational control mechanisms has the potential for the development of therapeutic strategies against cancer and obesity.