A novel RNA-binding protein from Triturus carnifex identified by RNA-ligand screening with the newt hammerhead ribozyme

Abstract

The newt hammerhead ribozyme is transcribed from Satellite 2 DNA, which consists of tandemly repeated units of 330 bp. However, different transcripts are synthesized in different tissues. In all somatic tissues and in testes, dimeric and multimeric RNA transcripts are generated which, to some extent, self-cleave into monomers at the hammerhead domain. In ovaries, primarily a distinct monomeric unit is formed by transcription, which retains an intact hammerhead self-cleavage site. The ovarian monomeric RNA associates to form a 12S complex with proteins that are poorly characterised so far. In this work we identified NORA, a protein that binds the ovarian form of the newt ribozyme. We show that the newt ribozyme binds to the Escherichia coli-expressed protein, as well as to a protein of identical size that is found exclusively in newt ovaries. Also NORA mRNA was detectable only in ovary, but in neither somatic tissues nor testes. The tissue-specific expression of NORA is analogous to the ovary-specific transcription of the newt ribozyme. Although NORA was identified by its ability to bind to the newt ribozyme in the presence of a vast excess of carrier RNA, it was able to interact with certain other RNA probes. This novel RNA-binding protein does not contain any motif characteristic for RNA-binding proteins or any other known protein domain, but it shares a striking similarity with a rat resiniferatoxin-binding protein.

La ribozima cabeza de martillo del tritón se transcribe a partir del ADN Satélite 2, que consta de unidades repetidas en tándem de 330 pb. Sin embargo, en los distintos tejidos se sintetizan transcritos diferentes. En todos los tejidos somáticos y en los testículos, se generan transcritos de ARN diméricos y multiméricos que, hasta cierto punto, se autociclan en monómeros en el dominio hammerhead. En los ovarios, la transcripción forma principalmente una unidad monomérica distinta, que conserva intacto el sitio de autodivisión de la cabeza de martillo. El ARN monomérico ovárico se asocia para formar un complejo 12S con proteínas poco caracterizadas hasta el momento. En este trabajo identificamos NORA, una proteína que se une a la forma ovárica de la ribozima de tritón. Demostramos que la ribozima de tritón se une a la proteína expresada en Escherichia coli, así como a una proteína de tamaño idéntico que se encuentra exclusivamente en los ovarios de tritón. Además, el ARNm de NORA sólo era detectable en el ovario, pero no en los tejidos somáticos ni en los testículos. La expresión tisular específica de NORA es análoga a la transcripción ovárica específica de la ribozima del tritón. Aunque NORA se identificó por su capacidad de unirse a la ribozima del tritón en presencia de un gran exceso de ARN portador, fue capaz de interactuar con algunas otras sondas de ARN. Esta nueva proteína de unión a ARN no contiene ningún motivo característico de las proteínas de unión a ARN ni ningún otro dominio proteico conocido, pero comparte una sorprendente similitud con una proteína de unión a resiniferatoxina de rata.