핵공 단백질 Nup184p이 SUMO 변형과 mRNA export에 미치는 영향에 관한 연구

Abstract

nup184 유전자는 하나의 인트론을 포함하여 4776개의 염기쌍을 가지고 있다. 4695 염기쌍으로 이루어진 이 유전자의 열린 읽기틀(open reading frame, ORF)은 1564개 아미노산으로 이루어졌으며, 분자량 176.9 kDa로 예측되는 핵공단백질(nucleoporin)을 암호화하고 있다. 생장에 필수적이지는 않으나 mRNA export에 영향을 미치는 것으로 여겨지는 nup184 유전자의 결실 돌연변이를 제조하였다. nup184 유전자가 결실된 돌연변이 균주(Δnup184)는 최소배지(EMM)에서 야생형 균주에 비하여 느린 속도를 보이나 그 정도는 심하지 않았다. 그러나 영양이 풍부한 합성배지 (YES)에서는 야생형에 비해 성장이 눈에 띄게 저해되는 특징을 가지고 있었다. N-말단에 녹색형광단백질(GFP)를 붙인 pZU184는 Δnup184 균주의 생장 결함, mRNA export 결함을 모두 상보(complementation) 하는 것으로 보아, GFP-Nup184 단백질이 정상적인 기능을 하는 것을 알 수 있었다. GFPNup184 단백질은 핵 막 주위에 점점이 위치하였으며, SUMO 변형되어 있는 듯 보였다. 또한 Nup184 단백질의 아미노(N) 말단 혹은 카복시(C) 말단이 부분적으로 삭제된 부분결실 돌연변이를 제조하여 Δnup184 균주에 형질전환한 후, 균주의 생장, 세포 내의 위치, SUMO 변형 정도, 그리고 mRNA export에 미치는 영향 등을 조사하였다. 네 종류의 부분결실 돌연변이 중 N-말단 480개 아미노산이 결실된 pZU184Δ2는 모든 면에서 정상적인 pZU184와 비슷한 패턴을 보였다. 하지만 N-말단 아미노산이 각각 228개와 714개 결실된 pZU184Δ1과 pZU184Δ3, 그리고 C-말단 아미노산이 96개 결실된 pZU184Δ4은 생장 결함, mRNA export 결함을 모두 상보하지 못했으며, 세포 내 위치도 정상적이지 않았다.|nup184 gene contains one intron and encode a 1629 amino-acid protein with predicted molecular weight of 176.9KDa. We constructed nup184 null and truncated mutants in fission yeast Schizosaccharomces pombe. These mutants are not essential for growth, but show severe growth retardation in nutrient-rich medium (YES). Nup184 protein has 6 putative SUMO consensus sequences known to be conjugated by SUMO (Small ubiquitin like modifier). SUMO is small peptide composed of 97 amino－acid, and is able to SUMO can bind target protein by enzyme cascade pathway. We constructed 4 kinds of nup184 truncated mutants. These truncated constructs were transformed into nup184 null mutants, and checked whether they could complement the growth retardation in nutrient rich medium (YES), mRNA export defects, localization, and SUMO modification. Among of these mutants, pZU184?2 could complement nup184 null mutants comparable to wild type. pZU184?2 strain show not only normal growth in nutrient rich medium (YES) and poly(A)+ RNA distribution, but also SUMO modification pattern. These results suggest that the nup184 SUMO consensus sequence is not only involved in Nup184p localization but also mRNA export.