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ヒトGTPBP10はミトリボソームの成熟に必要である
Human GTPBP10 is required for mitoribosome maturation.
PMID: 30321378 PMCID: PMC6265488. DOI: 10.1093/nar/gky938.
抄録
ミトコンドリアリボソーム（ミトリボソーム）の生合成のほとんどの段階は、ミトコンドリアDNAヌクレオイドの近くにあるRNA顆粒の中で起こる。ここでは、RNA顆粒プロテオームの解析により、リボソームアセンブリー因子の保存されたファミリーに属する一連の小さなGTPasesの存在が同定された。我々は、保存されたPループ小Gタンパク質のObgファミリーのメンバーであるGTPBP10がミトコンドリアタンパク質であることを示し、GTPBP10のためのHEK293T細胞株KOを作成するために遺伝子編集技術を使用してきた。GTPBP10の欠失は、mtLSUとmtSSUのレベルを減衰させ、55Sモノソームの事実上の欠失をもたらし、ミトコンドリアのタンパク質合成を完全に阻害する。また、GTPBP10の一部がミトリボソームサブユニットやモノソームと共役していることを明らかにした。GTPBP10は16S rRNAと物理的に相互作用し、12S rRNAとは相互作用せず、いくつかのmtLSUタンパク質とクロスリンクしている。さらに、GTPBP10は12S-16S rRNAの前駆体転写物の効率的な処理に間接的に必要であり、mtSSUの蓄積障害を説明できる可能性がある。我々は、GTPBP10が主にmtLSUの適切な成熟を保証し、最終的にはmtSSUとmtLSUの蓄積を調整し、mtLSUの組み立て時に品質管理のチェックポイント機能を提供し、早期のサブユニットの結合を最小限に抑えることを提案する。
Most steps on the biogenesis of the mitochondrial ribosome (mitoribosome) occur near the mitochondrial DNA nucleoid, in RNA granules, which contain dedicated RNA metabolism and mitoribosome assembly factors. Here, analysis of the RNA granule proteome identified the presence of a set of small GTPases that belong to conserved families of ribosome assembly factors. We show that GTPBP10, a member of the conserved Obg family of P-loop small G proteins, is a mitochondrial protein and have used gene-editing technologies to create a HEK293T cell line KO for GTPBP10. The absence of GTPBP10 leads to attenuated mtLSU and mtSSU levels and the virtual absence of the 55S monosome, which entirely prevents mitochondrial protein synthesis. We show that a fraction of GTPBP10 cosediments with the large mitoribosome subunit and the monosome. GTPBP10 physically interacts with the 16S rRNA, but not with the 12S rRNA, and crosslinks with several mtLSU proteins. Additionally, GTPBP10 is indirectly required for efficient processing of the 12S-16S rRNA precursor transcript, which could explain the mtSSU accumulation defect. We propose that GTPBP10 primarily ensures proper mtLSU maturation and ultimately serves to coordinate mtSSU and mtLSU accumulation then providing a quality control check-point function during mtLSU assembly that minimizes premature subunit joining.