Molecular basis for the calcium-dependent activation of the ribonuclease EndoU
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Ribonucleases (RNases) are ubiquitous enzymes that process or degrade RNA, essential for cellular functions and immune responses. The EndoU-like superfamily includes endoribonucleases conserved across bacteria, eukaryotes, and certain viruses, with an ancient evolutionary link to the ribonuclease A-like superfamily. Both bacterial EndoU and animal RNase A share a similar fold and function independently of cofactors. In contrast, the eukaryotic EndoU catalytic domain requires divalent metal ions for catalysis, possibly due to an N-terminal extension near the catalytic core. In this study, we use biophysical and computational techniques along with in vitro assays to investigate the calcium-dependent activation of human EndoU. We determine the crystal structure of EndoU bound to calcium and find that calcium binding remote from the catalytic triad triggers water-mediated intramolecular signaling and structural changes, activating the enzyme through allostery. Calcium binding involves residues from both the catalytic core and the N-terminal extension, indicating that the N-terminal extension interacts with the catalytic core to modulate activity in response to calcium. Our findings suggest that similar mechanisms may be present across all eukaryotic EndoUs, highlighting a unique evolutionary adaptation that connects endoribonuclease activity to cellular signaling in eukaryotes. Eucaryotic EndoU are endoribonucleases that require calcium ions to cleave RNA substrates. Here, the authors solved the structure of calcium-activated human EndoU and proposed a structural model for U-rich RNA recognition, revealing how calcium ions allosterically activate the enzyme.
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Le contrôle bibliographique ouvert
DOI retrouvé dans Crossref DOI retrouvé ; titre concordant.
- Titre Crossref
- Molecular basis for the calcium-dependent activation of the ribonuclease EndoU
- Date Crossref
- 01/04/2025
- Éditeur
- Springer Science and Business Media LLC
- Type
- journal-article
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Où se fait cette recherche
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Centre National de la Recherche Scientifique pays non établi dans la noticeOrganisme public
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Université de Bordeaux pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Inserm pays non établi dans la noticeOrganisme public
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Bordeaux Population Health pays non établi dans la noticeStructure de recherche
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Acides nucléiques: Régulations naturelles et artificielles pays non établi dans la noticeStructure de recherche
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CNRS Univ. Bordeaux pays non établi dans la noticeStructure de recherche
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