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Poly(A)-Polymerase

Synonym: PAP, PAPα
Englisch: Polynucleotide adenylyltransferase

1 Definition

Die Poly(A)-Polymerase ist eine matrizenunabhängie Nukleotidyltransferase. In Eukaryoten synthetisiert sie den Poly-A-Schwanz der prä-mRNA.

2 Hintergrund

Eukaryotische mRNA besitzt am 3'-Ende einen Poly-A-Schwanz. Er ist essentiell für die Stabilität der mRNA und wird am Ende der Transkription angehängt. Diese 150-200 lange Adenin-Kette ist jedoch nicht in der DNA codiert, sondern wird durch ein konserviertes Polyadenylierungssignal ausgelöst.

3 Struktur

Die Poly(A)-Polymerase ist eine RNA-Polymerase. Im Gegensatz zu anderen DNA-abhängigen RNA-Polymerasen benötigt sie keine Matrize. Das katalytische Zentrum ähnelt dem anderer Nukleotidyltransferasen, insbesondere DNA-Polymerase β.[1] Poly(A)-Polymerase bildet drei globuläre Domänen, die einen Spalt umgeben, an dem die Substratbindung stattfindet.[2] Die Struktur sorgt dafür, dass ATP-Moleküle direkt zum 3'-Ende der RNA ausgerichtet werden.

4 Mechanismus

Die Polyadenylierungssequenz wird durch den Cleavage and Polyadenylation Specificty Factor (CPSF) gebunden. Ohne den Faktor CPSF bindet die Poly(A)-Polymerase nur sehr schwach an die RNA. Durch die Spaltung von ATP werden Adenosinmonophosphat-Nukleotide an das 3'-Ende angefügt.

Zu Beginn der Polyadenylierung ist die Poly(A)-Polymerase noch sehr lose gebunden. Erst nachdem ca. 20 Nukleotide synthetisiert wurden, verstärkt sich die Bindung an die RNA. Das Poly(A)-binding protein (PAB) ist ebenfalls an diesem kurzen Poly-A-Schwanz präsent. PAB erhöht die Geschwindigkeit der Synthese und beeinflusst auch die Länge des Poly-A-Schwanz.[2]

5 Quellen

  1. Martin, G., Keller, W. & Doublie, S. structure of mammalian poly(A) polymerase in complex with an analog of ATP. EMBO J 19, 4193-4203, doi:10.1093/emboj/19.16.4193 (2000).
  2. 2,0 2,1 Balbo, P. B. & Bohm, A. Mechanism of poly(A) polymerase: structure of the enzyme-MgATP-RNA ternary complex and kinetic analysis. Structure 15, 1117-1131, doi:10.1016/j.str.2007.07.010 (2007).

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