Kti12, a PSTK-like tRNA dependent ATPase essential for tRNA modification by Elongator

Posttranscriptional RNA modifications occur in all domains of life. Modifications of anticodon bases are of particular importance for ribosomal decoding and proteome homeostasis. The Elongator complex modifies uridines in the wobble position and is highly conserved in eukaryotes. Despite recent insights into Elongator's architecture, the structure and function of its regulatory factor Kti12 have remained elusive. Here, we present the crystal structure of Kti12's nucleotide hydrolase domain trapped in a transition state of ATP hydrolysis. The structure reveals striking similarities to an O-phosphoseryl-tRNA kinase involved in the selenocysteine pathway. Both proteins employ similar mechanisms of tRNA binding and show tRNASec-dependent ATPase activity. In addition, we demonstrate that Kti12 binds directly to Elongator and that ATP hydrolysis is crucial for Elongator to maintain proper tRNA anticodon modification levels in vivo. In summary, our data reveal a hitherto uncharacterized link between two translational control pathways that regulate selenocysteine incorporation and affect ribosomal tRNA selection via specific tRNA modifications.</p

Untersuchungen zur Bedeutung des N-Terminus von KlGal80p für die Lokalisation, Interaktion und Regulation des Repressors in Kluyveromyces lactis

Die Regulation des Transkriptionsfaktors Gal4 in der Milch- und Bäckerhefe weist viele Gemeinsamkeiten auf, unterscheidet sich jedoch hinsichtlich der subzellulären Lokalisation des Repressors Gal80 sowie dessen Interaktion mit den signaltransduzierenden ProteinenScGal3 (S. cerevisiae) bzw. KlGal1 (K. lactis). In dieser Arbeit wurde durch Proteinverkürzungen, Mutationen und Fusionsproteine eine N-terminale Kernlokalisationssequenz (NLS) in KlGal80 identifiziert. Zwei Aminosäureaustausche innerhalb dieser NLS führten zusätzlich zu einer gestörten Interaktion mit KlGal1. Dies zeigt zum ersten Mal die Beteiligung des KlGal80-N-Terminus an der Interaktion mit KlGal1 und die Überlappung dieser Region mit der NLS. Basierend auf strukturellen Daten war diese Interaktion unerwartet und spielt, wie hier gezeigt, für die ScGal80-ScGal3-Interaktion keine Rolle. Es wird ein Modell vorgeschlagen, nachdem der N-Terminus der Inhibierung der Kinasefunktion von KlGal1, welche in ScGal3 fehlt, dient.The regulation of the transcription factor Gal4 in milk and bakers yeast exhibits many similarities but differs regarding the subcellular localization of the repressor Gal80 and its interaction with the signal transducing proteins ScGal3 (S. cerevisiae) and KlGal1 (K. lactis), respectively. During this work generating fragmented, mutated and fusion proteins of KlGal80 led to the identification of its nuclear localization sequence (NLS). Two amino acid exchanges in this NLS additionally led to a disturbed interaction with KlGal1. This shows for the first time the contribution of the KlGal80-N-terminus to the KlGal1-interaction and an overlap of this region with the NLS. Based on structural data this interaction was unexpected and plays, as shown here, no role in the ScGal80-ScGal3-interaction. A model is proposed where the N-terminus is necessary for the inhibition of KlGal1’s kinase activity, which ScGal3 lacks.vorgelegt von Annekathrin Reinhardt-Tew