title: Analysen des SR-Proteins Npl3 in der Translation und Charakterisierung von SR-Domänen-vermittelten Protein-Interaktionen von Npl3
title: Analyses of the SR-protein Npl3 in translation and characterization of protein interactions of Npl3 mediated by its SR-domain
Creators: name: Baierlein, Claudia
Publisher: name: Philipps-Universität Marburg
Year: 2014
Subjects: Npl3
SR-protein
Translation
translation
SR-Protein
Medizin, Gesundheit

description: Im Gegensatz zu vielzelligen
      Organismen existieren in Saccharomyces cerevisiae nur drei
      SR-Proteine. Diese fungieren als pendelnde Adapterproteine im
      nukleo-zytoplasmatischen Transport von mRNAs. Ein wichtiger
      Vertreter ist Npl3, welches auch mit aktiv translatierten
      mRNPs (messenger ribonucleoproteins) assoziiert ist. In der
      vorliegenden Arbeit wurde untersucht, ob Npl3 neben der
      Funktion des mRNA-Exports in das Zytoplasma in weiteren
      Prozessen eine Bedeutung hat. So konnte dazu beigetragen
      werden Npl3 als Prä-60S-Exportfaktor zu identifizieren.
      Außerdem konnte nachgewiesen werden, daß Npl3 über den Export
      und die zytoplasmatische Reifung hinaus mit dem
      Rpl10-haltigen 60S-Partikel assoziiert. Somit besitzt Npl3
      das Potential über die Bindung an translationskompetente
      60S-Untereinheiten die Translation zu beeinflussen.
      Tatsächlich konnte die vorliegende Studie eine verringerte
      Translationseffizienz in Hefezellen als Folge einer
      Verkürzung der SR-Domäne von Npl3 zeigen. Dagegen stellten
      sich der mRNA- und der Prä-60S-Export aus dem Zellkern sowie
      die zytoplasmatische Reifung des 60S-Partikels
      unbeeinträchtigt dar. Zusätzlich wiesen die Ergebnisse darauf
      hin, daß eine generelle Methylierung bzw. die
      Phosphorylierungsstelle an Position 411 in der SR-Domäne von
      Npl3 nicht essentiell für die Translation ist. Vielmehr
      bedingt die Verkürzung der SR-Domäne eine gestörte Bindung
      von Npl3 an das translationskompetente 60S-Partikel und
      daraus folgernd eine Störung der Monosomenformation in der
      Translationsinitiation. Dieser Defekt in der Monosomenbildung
      beruht auf einer ineffizienten Bindung von 60S-Partikeln an
      mRNA-rekrutierte 43S-Initiationskomplexe. Verschiedene
      Suppressionsexperimente und genetische Analysen in dieser
      Arbeit legen eine Rolle von Npl3 in Prozessen nahe, die mit
      den Funktionen von Rpl10 und Fun12 assoziiert sind. Des
      weiteren konnte eine Homomer-Bildung von Npl3-Molekülen
      nachgewiesen werden, welche vom N-terminalen Bereich der
      SR-Domäne abhängig ist. Zusätzlich demonstrierten
      Ko-Immunopräzipitations- und Immunfluoreszenz-Experimente,
      daß dieser Domänenbereich von Npl3 im Wesentlichen auch für
      die Bindung des Zellkernimportrezeptors Mtr10 entscheidend
      ist. Weitere Ergebnisse deuteten darauf hin, daß sich die
      Homomer-Bildung von Npl3 positiv auf die
      Translationsinitiation auswirkt. Demnach kann vorliegende
      Arbeit Npl3, und insbesondere seiner SR-Domäne, eine
      essentielle Aufgabe für die Translation zuweisen und lässt
      dabei auf eine Funktion von Npl3 im Prozess der
      Monosomenbildung während der Translationinitiation, wie auch
      im letzten zytoplasmatischen Reifeschritt des
      Prä-60S-Partikels schließen.
description: Saccharomyces cerevisiae possesses
      only three SR-proteins in contrast to multi-cellular
      organisms. They are functioning as shuttling adaptor proteins
      in the nucleo-cytoplasmic transport of mRNAs. One important
      representative is Npl3 which is associated with actively
      translated mRNPs (messenger ribonucleoproteins). This study
      focused on a potential additional role of Npl3 besides its
      function in exporting mRNAs to the cytoplasm. The work
      contributed to the identification of Npl3 as a pre60S-export
      factor. Moreover, it was shown that Npl3 stays bound to the
      Rpl10-containing 60S-particle beyond the export and
      cytoplasmic maturation of pre60S-subunits. As a consequence,
      Npl3 has the capability to assist in translation by its
      association with translation competent 60S-particles. More
      specifically, truncating the SR-domain of Npl3 led to a
      reduced translation efficiency of yeast cells. In contrast,
      nuclear mRNA- and pre60S-export as well as the cytoplasmic
      maturation of 60S-particles were not substantially affected.
      Additionally, the results indicated that methylation in
      general or the phosphorylation site on position S411 in the
      SR-domain of Npl3 is not essential for translation. Rather,
      the truncation of the SR-domain resulted in a decreased
      binding of Npl3 to translation competent 60S-particles and a
      perturbance of monosome formation during translation
      initiation. This monosome formation defect is a result of
      inefficient binding of 60S-particles to mRNA-recruited
      43S-initiation complexes. Different suppression experiments
      and genetic analyses in this work suggested a role of Npl3 in
      processes that are associated with the functions of Rpl10 and
      Fun12. Furthermore, an Npl3 homomer formation, dependent on
      the N-terminal region of the SR-domain, was demonstrated.
      Additionally, this specific part of the SR-domain of Npl3 was
      crucial for the binding of the nuclear import receptor Mtr10
      supported by co-immunoprecipitation and immunofluorescence
      experiments. Moreover, the results indicate that the
      formation of Npl3-homomers might influence translation
      initiation positively. In summary, this work was able to
      assign Npl3 with its SR-domain an essential role for
      translation and suggested a function of Npl3 in the process
      of monosome formation during translation initiation as well
      as in the last cytoplasmic maturation step of
      pre60S-particles.