Hochkonservierte Nucleolare Bindungssequenzen im ribosomalen S6-Protein von Homo sapiens und Saccharomyces cerevisiae (Meyen Ex E.C. Hansen, 1883)

Abstract

Ribosomen sind Ribozyme, die die genetische Information der mRNA in das entsprechende Protein translatieren. Eukaryontische Ribosomen bestehen aus der kleinen 40S Untereinheit und der großen 60S Untereinheit, die beide im Nucleolus aus der dort synthetisierten rRNA und den aus dem Cytoplasma importierten ribosomalen Proteinen aufgebaut werden. An der Biogenese von Untereinheiten ist sowohl eine Vielzahl von Proteinfaktoren als auch von kleinen snoRNAs beteiligt, die für die Reifung der rRNA und für die Ausbildung der nativen Konformation notwendig sind. Fertiggestellte ribosomale Untereinheiten werden über den Kernporenkomplex in das Cytoplasma exportiert. In dieser Arbeit wurden die für die nucleolare Bindung essentiellen Proteinsequenzbereiche des humanen ribosomalen S6-Proteins identifiziert und auf eine Minimalsequenz eingegrenzt. Im humanen S6-Protein wurden zwei nucleolare Bindungssequenzen identifiziert, die mit NuBiS bezeichnet wurden. NuBiS I liegt im aminoterminalen Bereich von S6 und besitzt kein Kernlokalisationssignal. NuBiS II befindet sich in der C-terminalen Region von S6 und enthält das NLS II, das für die nucleolare Akkumulation unerlässlich ist. Ein Vergleich der beiden nucleolaren S6-Bindungssequenzen des Menschen mit anderen Spezies zeigt, dass offenbar diese Bindungssequenzen in der Evolution hoch konserviert worden sind. Aus bereits in der Literatur vorhandenen Daten, insbesondere über die Struktur und Bindungsmechanismen prokaryontischer Ribosomen konnte abgeleitet werden, dass die nucleolare Akkumulation der untersuchten ribosomalen Proteine als eine Bindung an die ribosomale RNA aufzufassen ist. Am Beispiel des humanen S6-Proteins konnte zum ersten Mal gezeigt werden, dass der Kernimport und die nucleolare Akkumulation voneinander sequentiell und funktionell völlig unabhängige Mechanismen sind. S6-Deletionskonstrukte, denen die Kernlokalisationssignale fehlten, gelangten durch passive Diffusion in den Kern und akkumulierten schließlich im Nucleolus ohne die cytoplasmatische Kernimportmaschinerie benutzt zu haben.