Studien zu der Prolyl-Isomerase Par45 aus Leishmania major

Die Peptidyl-Prolyl-cis/trans Isomerasen (PPIasen) sind Enzyme, die die Rotation der Peptidyl-Prolyl-Bindung vom cis- zum trans-Isomer katalysieren. Die PPIasen sind in allen Domanen des Lebens vertreten und sind in Prozesse wie die Proteinfaltung, die Signaltransduktion oder den Transport und Abbau von Proteinen involviert. Neben den Phosphat-abhangigen und Phosphat-unabhangigen Parvulinen wurde im letzten Jahrzehnt eine neue Gruppe an Parvulinen entdeckt, die Par45-zugehorigen Parvuline (Erben et al., 2010). Diese Mehrdomanen-Parvuline verfugen uber eine N-terminale FHA-Domane, die uber einen unstrukturierten Linker mit einer C-terminalen PPIase-Domane verbunden ist (Rehic, 2016). Die Kristallstrukturen der PPIase-Domanen aus T. brucei (TbPar42) und L. major (LmPar45) lieferten erste Einblicke ins aktive Zentrum auf atomarer Ebene. Sie weisen eine typische Parvulin-Topologie auf, wobei sie strukturell eher den Phosphat-abhangigen Parvulinen ahneln. Im Isomeraseassay konnte keine Enzymaktivitat fur phosphorylierte- und unphosphorylierte-Modellpeptide nachgewiesen werden, so dass von einer inaktiven PPIase ausgegangen werden muss. Wahrend das LmPar45 uberwiegend im Zellkern lokalisiert war, befanden sich das LmPin1 und das TbPar14 eher im Zytosol. Lokalisierungsexperimente mit verkurzten LmPar45-Konstrukten machten deutlich, dass die FHA-Domane fur die Lokalisierung im Zellkern benotigt wird. Besonders auffallig war das sowohl LmPar45 sowie LmPin1 und TbPar14 auch in der Spitze des Flagellums detektiert werden konnte, was auf eine generelle Funktion in der Flagellen/Cillien-Biogenese hindeuten konnte. Um Interaktome zu erstellen, wurden Eluate aus den Pulldown Experimenten mit den rekombinanten Parvulinen LmPar45, LmPin1 und TbPar14 massenspektrometrisch untersucht. Anders als bei LmPin1 und TbPar14, fur die keine Interaktionspartner identifiziert wurden, konnte fur das LmPar45 ein umfassendes Interaktom erstellt werden. Aus dem LmPar45 Interaktom wurde eine Liste mit moglichen Bindungspartnern erstellt, die zum ersten Mal Hinweise auf die Funktion der neuen Par45-Gruppe lieferte. Es wurden mehrere Proteine identifiziert, die im Spleisen von mRNA involviert sind. Darunter befanden sich vermehrt Komponenten der U4/U6, U5 snRNPs, die einen ahnlich hohen Anreicherungsfaktor wie das LmPar45 besasen. Neben den Proteinen, die im Spleising involviert sind, wurde auch eine Vielzahl an unterschiedlichen RNA-bindenden Proteinen im Interaktom identifiziert, was eventuell auch auf eine direkte Interaktion von LmPar45 mit RNA-Molekulen hindeutet. Auffallig war auch, dass einige Proteine der snoRNA Biogenese bzw. des HSP90/R2TP Chaperon-Cochaperon-Systems gefunden wurden. Die snoRNPs sind essentiell fur Prozesse wie die RNA-Prozessierung, das Spleisen von mRNA, das RNA-Editing und den Erhalt von Chromatin. Dies deutet auf eine generelle Funktion des LmPar45 in der RNA-Prozessierung hin.