Guanin-N7-Methyltransferase
Synonyme: mRNA-(Guanin-N7-)-Methyltransferase, Guanin-7-Methyltransferase, N7-MTase
Englisch: mRNA(guanine-N7-)-methyltransferase, N7-(guanine)-methyltransferase, MTase
Definition
Die Guanin-N7-Methyltransferase ist ein virales Capping-Enzym, das die 5'-Kappe der viralen mRNA modifiziert. Dieser Prozess dient der "Verschleierung" der Virus-RNA gegenüber den Erkennungsmechanismen der Wirtszelle.
Hintergrund
Eukaryote Zellen können fremde RNA identifizieren. Zu diesem Zweck exprimieren die Zellen Pattern-Recognition-Rezeptoren, die pathogen-assoziierte molekulare Muster (PAMPs) erkennen. Dazu gehören RIG-I-ähnlicher Rezeptoren (RLR) wie RIG-I und MDA5.[1]
Die Bindung der Virus-RNA an diese Rezeptoren setzt Signalkaskaden in Gang, die u.a. zur Bildung von Interferon-α (IFN-α) und Interferon-β (IFN-β) führen. Die Interferone kurbeln wiederum durch Bindung an den Typ-I-Interferonrezeptor (IFNAR) die Bildung von Proteinkinasen und Stressproteinen wie IFIT1 und IFIT2 an. Die Zelle reduziert daraufhin die Proteinbiosynthese und sendet Alarmsignale an die Nachbarzellen aus.
Biochemie
Die Guanin-N7-Methyltransferase modifiziert die 5'-Kappe der viralen mRNA dahingehend, dass die RNA nicht mehr als "fremd" erkannt wird. Dadurch unterbleibt eine Interferonbildung und das Virus kann ungestört den Zellstoffwechsel für die eigene Replikation nutzen. Die katalysierte Reaktion lautet:
- S-Adenosyl-L-Methionin + G(5')pppR-RNA ⇌ S-Adenosyl-L-Homocystein + m7G(5')pppR-RNA
Die Guanin-N7-Methyltransferase von Coronaviren weist eine zusätzliche Domäne mit Exoribonuklease-Aktivität auf (ExoN). Sie entspricht dem Nichtstrukturprotein 14 (NSP14) des viralen Polyproteins.[2]
Quellen
- ↑ Züst R et al.: Ribose 2′-O-methylation provides a molecular signature for the distinction of self and non-self mRNA dependent on the RNA sensor Mda5 Nat Immunol. 2011 Feb; 12(2): 137–143. Published online 2011 Jan 9. doi: 10.1038/ni.1979 PMCID: PMC3182538 PMID: 21217758
- ↑ Chen Y et al.: Structure-Function Analysis of Severe Acute Respiratory Syndrome Coronavirus RNA Cap Guanine-N7-Methyltransferase. J Virol. 2013 Jun; 87(11): 6296–6305. doi: 10.1128/JVI.00061-13 PMCID: PMC3648086 PMID: 23536667
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