Caracterización bioquímica y funcional de la proteína MnmE de Escherichia coli, una proteína esencial implicada en la modificación de los tRNAs.

Resum

El objetivo de este trabajo ha sido caracterizar, bioquímica y funcionalmente, una GTPasa bacteriana, la proteína MnmE de E. coli, implicada en la modificación postranscricional de algunos tRNAs. MnmE es una proteína multidominio de 50 kDa que consta de un dominio N-terminal de ~220 residuos, un dominio medio de unión a GTP (dominio G) de ~160 residuos y un dominio C-terminal de ~75 aminoácidos que contiene la única cisteína presente en la molécula. MnmE es una GTPasa cuyas propiedades bioquímicas difieren ampliamente de las mostradas por las GTPasas reguladoras pertenecientes a la familia de las pequeñas GTPasas, típicamente representadas por Ras. MnmE tiene muy baja afinidad por nucleótido y una actividad GTPasa intrínseca alta; además, es capaz de multimerizar. El ciclo GTPasa funciona in vitro sin necesidad de factores adicionales tipo GAPs o GEFs. El dominio G de MnmE aislado conserva una afinidad similar por nucleótidos y la misma capacidad de hidrólisis del GTP que la proteína entera y, sin embargo, no presenta ningún subdominio activador GAP insertado, demostrando que MnmE es un nuevo ejemplo de proteína GTPasa que presenta un mecanismo de activación diferente al dedo de arginina. En este trabajo se ha demostrado que la hidrólisis del GTP realizada por la proteína MnmE es esencial para la función modificadora de los tRNAs. En nuestro modelo proponemos que la hidrólisis del GTP provoca los reordenamientos estructurales en la molécula que le permiten ejecutar su función modificadora. Si es así, MnmE sería el primer ejemplo de una enzima modificadora de tRNAs con actividad GTPasa. Además, en este trabajo hemos establecido la relación entre la presencia de la modificación introducida por MnmE en los tRNAs y la viabilidad celular, demostrando la importancia de la modificación química post-transcripcional para el proceso de descodificación celular, pues este proceso se ve gravemente perjudicado cuando mutaciones que inactivan funcionalmente MnmE se combinan con mutaciones en otros genes implicados en este proceso y que por sí solas no producen fenotipo aparente. ____________________________________________________________________________________________________