J 2022

Ribosome inhibition by C9ORF72-ALS/FTD-associated poly-PR and poly-GR proteins revealed by cryo-EM

LOVELAND, Anna B, Egor SVIDRITSKIY, Denis SUSOROV, Soojin LEE, Alexander PARK et. al.

Základní údaje

Originální název

Ribosome inhibition by C9ORF72-ALS/FTD-associated poly-PR and poly-GR proteins revealed by cryo-EM

Autoři

LOVELAND, Anna B, Egor SVIDRITSKIY, Denis SUSOROV, Soojin LEE, Alexander PARK, Sarah ZVORNICANIN, Gabriel DEMO (703 Slovensko, garant, domácí), Fen-Biao GAO a Andrei A KOROSTELEV

Vydání

Nature Communications, London, Nature Publishing Group, 2022, 2041-1723

Další údaje

Jazyk

angličtina

Typ výsledku

Článek v odborném periodiku

Obor

10608 Biochemistry and molecular biology

Stát vydavatele

Německo

Utajení

není předmětem státního či obchodního tajemství

Odkazy

Impakt faktor

Impact factor: 16.600

Kód RIV

RIV/00216224:14740/22:00127474

Organizační jednotka

Středoevropský technologický institut

UT WoS

000798347800050

Klíčová slova anglicky

Amyotrophic Lateral Sclerosis; C9orf72 Protein; Cryoelectron Microscopy; Dipeptides; Frontotemporal Dementia; Humans; Proteins; Ribosomes; Transferases

Štítky

Příznaky

Mezinárodní význam, Recenzováno
Změněno: 16. 12. 2022 13:38, Mgr. Pavla Foltynová, Ph.D.

Anotace

V originále

Toxic dipeptide-repeat (DPR) proteins are produced from expanded G4C2 repeats in the C9ORF72 gene, the most common genetic cause of amyotrophic lateral sclerosis (ALS) and frontotemporal dementia (FTD). Two DPR proteins, poly-PR and poly-GR, repress cellular translation but the molecular mechanism remains unknown. Here we show that poly-PR and poly-GR of ≥20 repeats inhibit the ribosome’s peptidyl-transferase activity at nanomolar concentrations, comparable to specific translation inhibitors. High-resolution cryogenic electron microscopy (cryo-EM) reveals that poly-PR and poly-GR block the polypeptide tunnel of the ribosome, extending into the peptidyl-transferase center (PTC). Consistent with these findings, the macrolide erythromycin, which binds in the tunnel, competes with poly-PR and restores peptidyl-transferase activity. Our results demonstrate that strong and specific binding of poly-PR and poly-GR in the ribosomal tunnel blocks translation, revealing the structural basis of their toxicity in C9ORF72-ALS/FTD.