Transient Structural Ordering of the RNA‐Binding Domain of Carnation Mottle Virus p7 Movement Protein Modulates Nucleic Acid Binding

Abstract

Plant viral movement proteins bind to RNA and participate in the intra- and intercellular movement of the RNAs from plant viruses. However, the role and magnitude of the conformational changes associated with the formation of RNA-protein complexes are not yet defined. Here we describe studies on the relevance of a preexisting nascent alpha-helix at the C terminus of the RNA-binding domain of p7, a movement protein from carnation mottle virus, to RNA binding. Synthetic peptide analogues and single amino acid mutation at the RNA-binding domain of recombinant p7 protein were used to correlate the transient structural order in aqueous solution with RNA-binding potential.

Análisis Funcional De Proteínas Codificadas Por El Virus De La Rotura Del Color De La Flor Del Pelargonium

“…Computer analyses suggest that PFBV p7 structure fits well with the general scheme proposed for carmoviral DGBp1 that distinguishes three different structural domains: an unordered N-terminus, an α-helical central region and a C-terminus with potential β-sheet folding [Akgoz et al, 2001;Marcos et al, 1999;Navarro et al, 2006;Vilar et al, 2001Vilar et al, , 2005. The central region is rich in positively charged amino acids and is expected to endow the protein with RNA binding properties as it has been demonstrated for CarMV and MNSV DGBp1 Navarro et al, 2006] as well as the corresponding product of Turnip crinkle virus [Wobbe et al, 1998].…”

“…En el caso de las DGBp1, análisis comparativos de secuencia han definido la existencia de tres dominios estructurales: (1) uno N-t apenas estructurado, que se encuentra muy poco conservado entre proteínas homólogas, (2) otro C-t, plegado a modo de lámina-β y altamente conservado en proteínas equivalentes y (3) una región central α-helicoidal Akgoz et al, 2001;Vilar et al, 2001Vilar et al, , 2005Navarro et al, 2006]. En lo que respecta a las DGBp2, uno de los aspectos más destacables de su estructura es la presencia de una o dos regiones con un alto porcentaje de aminoácidos hidrofóbicos que pueden comportarse como dominios TM; además, en todos los casos se predicen plegamientos en forma de lámina-β en el extremo C-t [Vilar et al, 2001;Navarro et al, 2006].…”

“…Propiedades similares de unión a ssRNAs, y en menor medida a otros ácidos nucleicos, fueron descritas posteriormente para la proteínas p7 del CarMV y p7A del MNSV Navarro et al, 2006]. En los dos últimos casos se ha identificado la región responsable de esta característica, que corresponde al dominio central rico en aminoácidos básicos y que adopta un plegamiento en hélice-α, aunque en la proteína p7A del MNSV no se descarta la implicación de motivos adicionales situados fuera de este dominio [Vilar et al, 2001[Vilar et al, , 2005Navarro et al, 2006]. Los datos obtenidos sugieren que los residuos cargados positivamente participan en la interacción directa con el ácido nucleico y que otros hidrofóbicos funcionan estabilizando los complejos RNA-proteína.…”

“…In the case of PFBV, DGBp1 and DGBp2 would correspond to p7 and p12, respectively, on the basis of their similarities with carmoviral proteins with assigned movement function Hacker et al, 1992;Li et al, 1998]. Structural and molecular studies performed with Carnation mottle virus (CarMV) and Melon necrotic spot virus (MNSV) have shown that their DGBps1 (CarMV p7 and MNSV p7A) present RNA binding properties mainly mediated by a basic central region that adopts an α-helical conformation in the presence of secondary structure inducers Navarro et al, 2006;Vilar et al, 2001Vilar et al, , 2005. Conversely, DGBps2 of these viruses lack RNA binding activity and contain one (MNSV p7B) or two (CarMV p9) transmembrane domains (TMs) that are targeted and inserted in vitro into microsomal membranes derived from the endoplasmic reticulum (ER) Vilar et al, 2002].…”

“…Esta función había sido anticipada para ambos productos del PFBV [Rico & Hernández, 2004] y previamente demostrada para las proteínas homólogas de otros miembros del género Carmovirus [Hacker et al, 1992;Genovés et al, 2006]. El análisis in silico de las dos MP del PFBV sugirió que p7 se ajusta al patrón estructural definido para las DGBp1 de otros carmovirus Akgoz et al, 2001;Vilar et al, 2001Vilar et al, , 2002Vilar et al, , 2005Navarro et al, 2006], con una región central plegada en hélice-α y rica en residuos cargados positivamente que muy probablemente confiere a la proteína propiedades de unión a RNA, como ya se ha demostrado en algunos homólogos [Wobbe et al, 1998;Marcos et al, 1999;Navarro et al, 2006]. Un análisis similar de la proteína p12 mostró que este producto también comparte las principales características de MP relacionadas, que incluyen la presencia de una región C-t con potencial para plegarse en forma de lámina-β y uno o dos dominios TM que mediarían la unión de la proteína a membranas .…”