RBM5のRanBP2型亜鉛フィンガーの曖昧な亜鉛配位からのコンフォーメーションダイナミクス

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J. Mol. Biol..2020 Jun;432(14):4127-4138. S0022-2836(20)30352-1. doi: 10.1016/j.jmb.2020.05.012.Epub 2020-05-22.

RBM5のRanBP2型亜鉛フィンガーの曖昧な亜鉛配位からのコンフォーメーションダイナミクス

Conformational Dynamics from Ambiguous Zinc Coordination in the RanBP2-Type Zinc Finger of RBM5.

Komal Soni
Santiago Martínez-Lumbreras
Michael Sattler

PMID: 32450081 DOI: 10.1016/j.jmb.2020.05.012.

抄録

マルチドメインRNA結合タンパク質RBM5は、転移の分子シグネチャーである。RBM5は、細胞死受容体Fasや開始因子Caspase-2を含むアポトーシス遺伝子の代替スプライシングを制御している。RBM5のRanBP2型ジンクフィンガー（Zf1）は、一本鎖RNAを特異的に高親和性で認識することが知られている。ここでは、ヒトRBM5のZf1ジンクフィンガーの構造とコンフォメーションダイナミクスをNMRを用いて調べた。その結果、Zf1の非カノニカルシステインの存在がタンパク質を不安定化させることを明らかにした。その結果、システインの変異が亜鉛の高親和性配位を確立することを金属交換動力学的に明らかにした。我々のデータは、進化の過程でこのような構造的に不安定化する突然変異を選択することが、タンパク質の機能的適応の機会を提供する可能性を示している。

The multi-domain RNA binding protein RBM5 is a molecular signature of metastasis. RBM5 regulates alternative splicing of apoptotic genes including the cell death receptor Fas and the initiator Caspase-2. The RBM5 RanBP2-type zinc finger (Zf1) is known to specifically recognize single-stranded RNAs with high affinity. Here, we study the structure and conformational dynamics of the Zf1 zinc finger of human RBM5 using NMR. We show that the presence of a non-canonical cysteine in Zf1 kinetically destabilizes the protein. Metal-exchange kinetics show that mutation of the cysteine establishes high-affinity coordination of the zinc. Our data indicate that selection of such a structurally destabilizing mutation during the course of evolution could present an opportunity for functional adaptation of the protein.