A Fijivirus Major Viroplasm Protein Shows RNA-Stimulated ATPase Activity by Adopting Pentameric and Hexameric Assemblies of Dimers.

Autor: Llauger G; Instituto de Agrobiotecnología y Biología Molecular (IABIMO), Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA), Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas (CONICET), De los Reseros y N. Repetto s/n, Hurlingham (B1686IGC), Buenos Aires, Argentina., Melero R; Biocomputing Unit, Centro Nacional de Biotecnología, Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC), Darwin 3, Campus Universidad Autónoma de Madrid, Madrid, Spain., Monti D; Instituto de Agrobiotecnología y Biología Molecular (IABIMO), Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA), Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas (CONICET), De los Reseros y N. Repetto s/n, Hurlingham (B1686IGC), Buenos Aires, Argentina., Sycz G; Fundación Instituto Leloir, Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires (IIBBA), Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas (CONICET), Buenos Aires, Argentina., Huck-Iriart C; Instituto de Tecnologías Emergentes y Ciencias Aplicadas (ITECA), Universidad Nacional de San Martín, Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas (CONICET), Escuela de Ciencia y Tecnología (ECyT), Laboratorio de Cristalografía Aplicada (LCA), Campus Miguelete, Buenos Aires, Argentina., Cerutti ML; Fundación Instituto Leloir, Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires (IIBBA), Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas (CONICET), Buenos Aires, Argentina.; Plataforma Argentina de Biología Estructural y Metabolómica (PLABEM), Buenos Aires, Argentina., Klinke S; Fundación Instituto Leloir, Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires (IIBBA), Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas (CONICET), Buenos Aires, Argentina.; Plataforma Argentina de Biología Estructural y Metabolómica (PLABEM), Buenos Aires, Argentina., Mikkelsen E; Departamento de Química Biológica, Facultad de Farmacia y Bioquímica, Instituto de Química y Fisicoquímica Biológicas (IQUIFIB), Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas (CONICET), Universidad de Buenos Aires, Buenos Aires, Argentina., Tijman A; Computational Biophysics Lab, Department of Biological Sciences, CENUR Litoral Norte, Universidad de la República (UdelaR), Salto, Uruguay.; Molecular Microbiology Lab, Bioscience Department, Facultad de Química, Universidad de la República (UdelaR), Montevideo, Uruguay.; Biocatalysis and Biotransformation Lab, Organic Chemistry Department and Bioscience Department, Facultad de Química, Universidad de la República (UdelaR), Montevideo, Uruguay., Arranz R; Departamento de Estructura de Macromoléculas, Centro Nacional de Biotecnología, Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC), Darwin 3, Campus Universidad Autónoma de Madrid, Madrid, Spain., Alfonso V; Instituto de Agrobiotecnología y Biología Molecular (IABIMO), Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA), Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas (CONICET), De los Reseros y N. Repetto s/n, Hurlingham (B1686IGC), Buenos Aires, Argentina., Arellano SM; Instituto de Agrobiotecnología y Biología Molecular (IABIMO), Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA), Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas (CONICET), De los Reseros y N. Repetto s/n, Hurlingham (B1686IGC), Buenos Aires, Argentina., Goldbaum FA; Fundación Instituto Leloir, Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires (IIBBA), Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas (CONICET), Buenos Aires, Argentina.; Plataforma Argentina de Biología Estructural y Metabolómica (PLABEM), Buenos Aires, Argentina., Sterckx YGJ; Laboratory of Medical Biochemistry and the Infla-Med Centre of Excellence, University of Antwerp (UA), Campus Drie Eiken, Wilrijk, Belgium., Carazo JM; Biocomputing Unit, Centro Nacional de Biotecnología, Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC), Darwin 3, Campus Universidad Autónoma de Madrid, Madrid, Spain., Kaufman SB; Departamento de Química Biológica, Facultad de Farmacia y Bioquímica, Instituto de Química y Fisicoquímica Biológicas (IQUIFIB), Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas (CONICET), Universidad de Buenos Aires, Buenos Aires, Argentina., Dans PD; Computational Biophysics Lab, Department of Biological Sciences, CENUR Litoral Norte, Universidad de la República (UdelaR), Salto, Uruguay.; Bioinformatics Unit, Institut Pasteur de Montevideo, Montevideo, Uruguay.; Molecular Modelling and Bioinformatics Group, Institute for Research in Biomedicine, Barcelona, Spain., Del Vas M; Instituto de Agrobiotecnología y Biología Molecular (IABIMO), Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA), Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas (CONICET), De los Reseros y N. Repetto s/n, Hurlingham (B1686IGC), Buenos Aires, Argentina., Otero LH; Fundación Instituto Leloir, Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires (IIBBA), Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas (CONICET), Buenos Aires, Argentina.; Plataforma Argentina de Biología Estructural y Metabolómica (PLABEM), Buenos Aires, Argentina.
Jazyk: angličtina
Zdroj: MBio [mBio] 2023 Apr 25; Vol. 14 (2), pp. e0002323. Date of Electronic Publication: 2023 Feb 14.
DOI: 10.1128/mbio.00023-23
Abstrakt: Fijiviruses replicate and package their genomes within viroplasms in a process involving RNA-RNA and RNA-protein interactions. Here, we demonstrate that the 24 C-terminal residues (C-arm) of the P9-1 major viroplasm protein of the mal de Río Cuarto virus (MRCV) are required for its multimerization and the formation of viroplasm-like structures. Using an integrative structural approach, the C-arm was found to be dispensable for P9-1 dimer assembly but essential for the formation of pentamers and hexamers of dimers (decamers and dodecamers), which favored RNA binding. Although both P9-1 and P9-1ΔC-arm catalyzed ATP with similar activities, an RNA-stimulated ATPase activity was only detected in the full-length protein, indicating a C-arm-mediated interaction between the ATP catalytic site and the allosteric RNA binding sites in the (do)decameric assemblies. A stronger preference to bind phosphate moieties in the decamer was predicted, suggesting that the allosteric modulation of ATPase activity by RNA is favored in this structural conformation. Our work reveals the structural versatility of a fijivirus major viroplasm protein and provides clues to its mechanism of action. IMPORTANCE The mal de Río Cuarto virus (MRCV) causes an important maize disease in Argentina. MRCV replicates in several species of Gramineae plants and planthopper vectors. The viral factories, also called viroplasms, have been studied in detail in animal reovirids. This work reveals that a major viroplasm protein of MRCV forms previously unidentified structural arrangements and provides evidence that it may simultaneously adopt two distinct quaternary assemblies. Furthermore, our work uncovers an allosteric communication between the ATP and RNA binding sites that is favored in the multimeric arrangements. Our results contribute to the understanding of plant reovirids viroplasm structure and function and pave the way for the design of antiviral strategies for disease control.
Databáze: MEDLINE
Externí odkaz: