ヒトエンドヌクレアーゼV活性の調節と細胞質ストレス顆粒への再局在化

エンドヌクレアーゼV（ENDOV）は、核酸中のイノシンの特異性を持つ酵素です。一方、細菌ホモログはDNAとRNAの両方で活性であるが、哺乳類の変異体は、少なくとも組換えタンパク質でアッセイした場合、RNAのみを切断する。ここでは、異所性に発現し、内因的に発現したヒト（H）エンドフが、組換えタンパク質と同じ酵素特性を共有し、DNAではなくイノシンでRNAを切断することを示します。ヘンドフと相互作用するタンパク質の捜索では、ポリアデニル酸結合タンパク質C1（PABPC1）が同定されました。PABPC1とヘンドフの関連はRNA依存性であり、さらに、PABPC1はイノシン含有RNAに対するヘンドフ活性と親和性を刺激します。細胞ストレス時に、PABPC1は、細胞の回復を助けるために形成された失速した翻訳開始錯体の多分間凝集体である細胞質ストレス顆粒に移転します。ヒナイトと他の薬剤は、細胞質ストレス顆粒に対するヘンドフの再局在化を引き起こしました。RNAのイノシンは非常に豊富であるため、ヘンドフ活性は、イノシン含有転写産物の異常な切断を避けるために細胞で調節される可能性があります。実際、ヘンドフの切断は、正常な細胞内ATP濃度によって阻害されることがわかります。セル内のATP貯蔵はストレス顆粒をオーバーレイしません。ヘンドフは、Hendov活動を許可するためにATPの低い環境を生み出す戦略として、ストレス顆粒に再分配されることをお勧めします。

Endonuclease V (EndoV) is an enzyme with specificity for inosines in nucleic acids. Whereas the bacterial homologs are active on both DNA and RNA, the mammalian variants only cleave RNA, at least when assayed with recombinant proteins. Here we show that ectopically expressed, as well as endogenously expressed human (h)EndoV, share the same enzymatic properties as the recombinant protein and cleaves RNA with inosine but not DNA. In search for proteins interacting with hEndoV, polyadenylate-binding protein C1 (PABPC1) was identified. The association between PABPC1 and hEndoV is RNA dependent and furthermore, PABPC1 stimulates hEndoV activity and affinity for inosine-containing RNA. Upon cellular stress, PABPC1 relocates to cytoplasmic stress granules that are multimolecular aggregates of stalled translation initiation complexes formed to aid cell recovery. Arsenite, as well as other agents, triggered relocalization also of hEndoV to cytoplasmic stress granules. As inosines in RNA are highly abundant, hEndoV activity is likely regulated in cells to avoid aberrant cleavage of inosine-containing transcripts. Indeed, we find that hEndoV cleavage is inhibited by normal intracellular ATP concentrations. The ATP stores inside a cell do not overlay stress granules and we suggest that hEndoV is redistributed to stress granules as a strategy to create a local environment low in ATP to permit hEndoV activity.