ヒトeIF3dとeIF3c、kとlのサブユニットを43Sと48Sのプレイニシエート複合体のアセンブリーに関与していることを示唆しています

Adapted formaldehyde gradient cross-linking protocol implicates human eIF3d and eIF3c, k and l subunits in the 43S and 48S pre-initiation complex assembly, respectively.

• Anna Herrmannová
• Terezie Prilepskaja
• Susan Wagner
• Darina Šikrová
• Jakub Zeman
• Kristýna Poncová
• Leoš Shivaya Valášek

抄録

真核生物の12サブユニット翻訳開始因子3（eIF3）の重要な役割の一つは、43Sおよび48S前開始複合体（PIC）の形成を促進することである。しかし、これら2つの重要な翻訳開始反応に対する個々のサブユニットの特定の寄与は不明のままであった。ここで、我々は、翻訳研究にホルムアルデヒド勾配架橋プロトコルを適用し、様々な部分的なサブコンプレックスを生成することが知られているヒトeIF3の個々のサブユニットをノックダウンした場合の43Sおよび48S PICアセンブリの効率を調査した。我々は、eIF3ホロコンプレックスからの除去が43S PICアセンブリを著しく損なうことから、eIF3dがeIF3と40Sサブユニットの間の重要な分子間橋渡しを構成していることを明らかにした。同様に、サブユニットeIF3a、cおよびeは、eIF3の40Sサブユニットへの結合を駆動する重要な結合力を表すことがわかった。さらに、我々は、eIF3c、およびeIF3kとlサブユニットが、逆の方法で43S PICsへのmRNAリクルートの効率を変化させることを実証した。eIF3c のノックダウンは mRNA のリクルート効率を低下させるのに対し、eIF3k または eIF3l のダウンレギュレーションは mRNA のリクルートを増加させることから、後者のサブユニットがリクルートを制御する可能性があることが示唆された。以上のことから、本研究は、翻訳機械の初期組み立て段階におけるヒトeIF3の役割についての新たな知見を提供するものである。

One of the key roles of the 12-subunit eukaryotic translation initiation factor 3 (eIF3) is to promote the formation of the 43S and 48S pre-initiation complexes (PICs). However, particular contributions of its individual subunits to these two critical initiation reactions remained obscure. Here, we adapted formaldehyde gradient cross-linking protocol to translation studies and investigated the efficiency of the 43S and 48S PIC assembly in knockdowns of individual subunits of human eIF3 known to produce various partial subcomplexes. We revealed that eIF3d constitutes an important intermolecular bridge between eIF3 and the 40S subunit as its elimination from the eIF3 holocomplex severely compromised the 43S PIC assembly. Similarly, subunits eIF3a, c and e were found to represent an important binding force driving eIF3 binding to the 40S subunit. In addition, we demonstrated that eIF3c, and eIF3k and l subunits alter the efficiency of mRNA recruitment to 43S PICs in an opposite manner. Whereas the eIF3c knockdown reduces it, downregulation of eIF3k or eIF3l increases mRNA recruitment, suggesting that the latter subunits possess a regulatory potential. Altogether this study provides new insights into the role of human eIF3 in the initial assembly steps of the translational machinery.

© The Author(s) 2019. Published by Oxford University Press on behalf of Nucleic Acids Research.