A microproteína codificada por AltORF recruta desidrogenase codificada por ORF primária para pólos celulares após choque térmico

O que aconteceu

Quadros de leitura abertos alternativos (altORFs) iniciando a partir de locais de início in-frame ou fora-de-frame dentro de genes anotados de codificação de proteínas representam uma fonte em grande parte inexplorada de potencial de codificação de proteínas e permanecem pouco compreendidos em termos de regulação, função e impacto na fisiologia. Aqui investigamos Escherichia coli GndA, codificada por um altORF fora do quadro dentro do gnd, que codifica 6-fosfogluconato desidrogenase. Observamos que a proteína GndA é induzida pelo choque térmico, consistente com a identificação inicial em uma tela de proteômica de membrana quantitativa, mas instável, enquanto os níveis da Gnd desidrogenase estável estão inalterados. Utilizando ensaios de fusão translacional e análise in vivo da estrutura do RNA, mostramos que uma sequência interna complementar a montante do gndA atua como uma estrutura de RNA secundário termo-responsivo que controla a tradução do GndA. A mutagênese de gnd ou gndA reduz a sobrevivência do choque térmico de E. coli indicando que ambos os produtos genéticos são importantes para a resistência. O GndA fraciona com membranas consistentes com as previsões in silico de que a proteína forma uma hélice anfipática. Em contraste, o Gnd é predominantemente citoplasmático, mas mostra relocalização dependente do GndA para pólos celulares após choque térmico. Em conjunto, nossos resultados demonstram que uma microproteína codificada por altORF é necessária para a relocalização dependente do estresse de seu parceiro ORF primário, revelando uma interação funcional entre proteínas codificadas por ORFs sobrepostas na adaptação ao estresse bacteriano.