Protein-RNA-Interaktion

Eine Protein-RNA-Interaktion bezeichnet eine Bindung von einem Protein an RNA. Dadurch werden verschiedene Prozesse der Genexpression in Zellen gesteuert.

Eigenschaften

Proteine, die eine Wechselwirkung mit RNA eingehen, werden als RNA-bindende Proteine bezeichnet, z. B. Ribonukleoproteine, Proteine der Transkription und der Translation,[1] der RNA-Interferenz, miRNA-bindende Proteine, RNA-modifizierende Enzyme wie RNasen und die DNase Cas9.

Die Interaktionen können in sequenzspezifische und sequenzunabhängige Protein-RNA-Interaktionen eingeteilt werden. Bei den sequenzspezifisch bindenden Proteinen erfolgt die Bindung zumindest teilweise an den Ribonukleinbasen (Adenin, Cytidin, Guanin, Uracil), während für eine sequenzunabhängige Bindung eine Wechselwirkung mit den Ribose-Phosphat-Wiederholungseinheiten des RNA-Rückgrats ausreicht.

Analog definierte Interaktionen sind z. B. Protein-Lipid-Interaktionen, Protein-Protein-Interaktionen und Protein-DNA-Interaktionen.

Nachweisverfahren

Verschiedene Methoden können zur Charakterisierung (RNA-Sequenz, RNA-bindende Proteine) verwendet werden. Protein-RNA-Interaktionen können z. B. durch Immunpräzipitation,[2] EMSA, RNA-Seq, RIP-Chip, ICLIP, CLIP-Seq[3] oder per PAR-CLIP nachgewiesen werden. Daneben kann eine Strukturaufklärung per Röntgenstrukturanalyse oder per NMR-Spektroskopie erfolgen. Weiterhin kann die Affinität einer Bindung durch einen Ligandenbindungstest ermittelt werden, z. B. per Filterbindungstest.

Einzelnachweise

X. Pichon, L. A. Wilson, M. Stoneley, A. Bastide, H. A. King, J. Somers, A. E. Willis: RNA binding protein/RNA element interactions and the control of translation. In: Current protein & peptide science. Band 13, Nummer 4, Juni 2012, S. 294–304, PMID 22708490, PMC 3431537 (freier Volltext).
T. Sahr, C. Buchrieser: Co-immunoprecipitation: protein-RNA and protein-DNA interaction. In: Methods in molecular biology (Clifton, N.J.). Band 954, 2013, S. 583–593, doi:10.1007/978-1-62703-161-5_36, PMID 23150422.
M. Milek, E. Wyler, M. Landthaler: Transcriptome-wide analysis of protein-RNA interactions using high-throughput sequencing. In: Seminars in cell & developmental biology. Band 23, Nummer 2, April 2012, S. 206–212, doi:10.1016/j.semcdb.2011.12.001, PMID 22212136.

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[1] X. Pichon, L. A. Wilson, M. Stoneley, A. Bastide, H. A. King, J. Somers, A. E. Willis: RNA binding protein/RNA element interactions and the control of translation. In: Current protein & peptide science. Band 13, Nummer 4, Juni 2012, S. 294–304, PMID 22708490, PMC 3431537 (freier Volltext).

[2] T. Sahr, C. Buchrieser: Co-immunoprecipitation: protein-RNA and protein-DNA interaction. In: Methods in molecular biology (Clifton, N.J.). Band 954, 2013, S. 583–593, doi:10.1007/978-1-62703-161-5_36, PMID 23150422.

[3] M. Milek, E. Wyler, M. Landthaler: Transcriptome-wide analysis of protein-RNA interactions using high-throughput sequencing. In: Seminars in cell & developmental biology. Band 23, Nummer 2, April 2012, S. 206–212, doi:10.1016/j.semcdb.2011.12.001, PMID 22212136.