Konformationelle Regulation des RNA-bindenden Cyclophilins CYP57

Abstract

Das humane Cyp57 ist ein Multidomänen-Cyclophilin, das aus einer N-terminalen Peptidyl-Prolyl-cis/ trans-Isomerase (PPIase)-Domäne und einer C-terminalen RRM-Domäne besteht. Das Ziel dieser Arbeit war die proteinbiochemische Charakterisierung von Cyp57 sowie die Identifizierung von physiologischen Interaktionspartnern des Proteins. Dafür wurde Cyp57 rekombinant aus E. coli gewonnen. Es wurde gezeigt, dass Cyp57 eine aktive PPIase ist. Die Kristallstruktur der PPIase-Domäne von Cyp57 zeigte im Vergleich zum prototypischen Cyp18 Unterschiede in der Aminosäuresequenz und der Orientierung der Aminosäuren im aktiven Zentrum, die vermutlich zu der niedrigen Aktivität und der schwachen Inhibition durch CsA führten. Für die RRM-Domäne wurde die Interaktion mit Nukleinsäuren gezeigt. Die Domäne wies eine bevorzugte Bindung der Ribohomopolymere poly(G) und poly(U) auf. Beide funktionale Domänen arbeiteten unabhängig und beeinflussten sich nicht gegenseitig. Cyp57 ist im Zellkern lokalisiert, wo es vermutlich über seine PPIase-Domäne mit den Transkriptionsfaktor Smad5 und/ oder dem Spliceosomen-Protein CHERP interagieren kann.

The human Cyp57 is a multidomain cyclophilin consisting of an N-terminal peptidyl prolyl cis/ trans isomerase (PPIase) domain and a C-terminal RRM domain. The aim of this work was the biochemical characterization of Cyp57 and the identification of physiological interaction partners of the protein. Therefore, Cyp57 was recombinantly produced in E. coli. It was shown that Cyp57 is an active PPIase. The crystal structure of the PPIase domain of Cyp57 compared to the prototypic Cyp18 showed differences in the amino acids sequence and in the orientation of active site residues. Probably these differences in Cyp57 resulted in the low enzymatic activity and weak affinity to the cyclophilin inhibitor CsA. The RRM domain was found to bind nucleic acids with a preference for the ribohomopolymers poly(G) and poly(U). Both functional domains worked independently and did not affect each other. In HEK293 cells Cyp57 localized in the nucleus, where Cyp57 interacted with the transcription factor Smad5 and/ or the spliceosome protein CHERP. Both proteins were found to interact predominantly with the PPIase domain of Cyp57.