Acta NaturaeActa NaturaeActa Naturae2075-8251Acta Naturae Ltd2544110.32607/actanaturae.25441Research ArticlesЭкспериментальные статьиResearch ArticleTesting a Hypothesis of 12S rRNA Methylation by Putative METTL17 MethyltransferaseПроверка метилирования митохондриальной 12S рРНК предполагаемой метилтрансферазой METTL17MashkovskaiaA. V.МашковскаяА. В.
Russian Federation
mashkovskayaav@my.msu.ruMariasinaS. S.МарьясинаС. С.
Russian Federation
sm1024sm@yandex.ruSerebryakovaM. V.СеребряковаМ. В.
Russian Federation
mserebr@mail.ruRubtsovaM. P.РубцоваМ. П.
Russian Federation
mprubtsova@gmail.comDontsovaO. A.ДонцоваО. А.
Russian Federation
olga.a.dontsova@gmail.comSergievP. V.СергиевП. В.
Russian Federation
petya@genebee.msu.suLomonosov Moscow State UniversityМосковский государственный университет имени М.В. ЛомоносоваInstitute of functional genomics, Lomonosov Moscow State UniversityИнститут функциональной геномики, Московский государственный университет имени М.В. ЛомоносоваRUDN UniversityРоссийский университет дружбы народов «НОРЦ Фармация»Belozersky Institute of Physico-Chemical Biology, Lomonosov Moscow State UniversityНаучно-исследовательский институт физико-химической биологии имени А.Н. Белозерского, Московский государственный университет имени М.В. ЛомоносоваCenter for Molecular and Cellular Biology, Skolkovo Institute of Science and TechnologyЦентр молекулярной и клеточной биологии, СколтехShemyakin-Ovchinnikov Institute of Bioorganic Chemistry, Russian Academy of SciencesИнститут биоорганической химии им. академиков М.М. Шемякина и Ю.А. Овчинникова РАН1812202315475822808202327102023Copyright ©; 2024, Mashkovskaia A.V., Mariasina S.S., Serebryakova M.V., Rubtsova M.P., Dontsova O.A., Sergiev P.V.Copyright ©; 2024, Машковская А.В., Марьясина С.С., Серебрякова М.В., Рубцова М.П., Донцова О.А., Сергиев П.В.2024Mashkovskaia A.V., Mariasina S.S., Serebryakova M.V., Rubtsova M.P., Dontsova O.A., Sergiev P.V.Машковская А.В., Марьясина С.С., Серебрякова М.В., Рубцова М.П., Донцова О.А., Сергиев П.В.https://creativecommons.org/licenses/by/4.0https://actanaturae.ru/2075-8251/article/view/25441

Mitochondrial ribosome assembly is a complex multi-step process involving many additional factors. Ribosome formation differs in various groups of organisms. However, there are universal steps of assembly and conservative factors that have been retained in evolutionarily distant taxa. METTL17, the object of the current study, is one of these conservative factors involved in mitochondrial ribosome assembly. It is present in both bacteria and the mitochondria of eukaryotes, in particular mice and humans. In this study, we tested a hypothesis of putative METTL17 methyltransferase activity. MALDI-TOF mass spectrometry was used to evaluate the methylation of a putative METTL17 target – a 12S rRNA region interacting with METTL17 during mitochondrial ribosome assembly. The investigation of METTL17 and other mitochondrial ribosome assembly factors is of both fundamental and practical significance, because defects in mitochondrial ribosome assembly are often associated with human mitochondrial diseases.

Сборка митохондриальной рибосомы является сложным и многоступенчатым процессом, в который вовлечено множество дополнительных факторов. Процесс создания рибосом отличается в разных группах организмов, однако существуют универсальные стадии и консервативные факторы, которые сохраняются в эволюционно далеких таксонах. Одним из таких факторов сборки является белок METTL17, ставший предметом изучения данной работы. Это консервативный фактор, вовлеченный в сборку рибосомы как в бактериях, так и в митохондриях эукариотических организмов, включая мышь и человека. В рамках настоящей работы проверена гипотеза о предполагаемой метилтрансферазной активности METTL17. Для оценки метилирования предполагаемой мишени METTL17 – области 12S рРНК, с которой фактор взаимодействует во время сборки митохондриальной рибосомы – был применен метод MALDI-TOF масс-спектрометрии. Изучение METTL17 и других факторов сборки митохондриальной рибосомы имеет не только фундаментальную, но и практическую значимость: нарушение сборки миторибосомы зачастую сопровождает развитие митохондриальных заболеваний человека.

mitochondrial ribosomeribosome assembly factorsmethyltransferasesRNA methylationMALDI-TOF mass spectrometryмитохондриальная рибосомафакторы сборки рибосомыметилтрансферазыметилирование РНКMALDI-TOF масс-спектрометрияРоссийский Научный Фонд (РНФ)Russian science foundation (RSF)17-75-30027Bogenhagen D.F., Ostermeyer-Fay A.G., Haley J.D., Garcia-Diaz M. // Cell Reports. 2018. V. 22. № 7. P. 1935–1944.Lopez Sanchez M., Krüger A., Shiriaev D.I., Liu Y., Rorbach J. // Int. J. Mol. Sci. 2021. V. 22. № 8. P. 3827.Shi Z., Xu S., Xing S., Yao K., Zhang L., Xue L., Zhou P., Wang M., Yan G., Yang P., et al. // FASEB J. 2019. V. 33. № 11. P. 13040–13050.Ast T., Itoh Y., Sadre S., McCoy J.G., Namkoong G., Chicherin I., Joshi P.R., Kamenski P., Suess D.L.M., Amunts A., et al. // bioRxiv. 2022. https://doi.org/10.1101/2022.11.24.517765Harper N.J., Burnside C., Klinge S. // Nature. 2023. V. 614. № 7946. P. 175–181.Metodiev M.D., Spåhr H., Loguercio Polosa P., Meharg C., Becker C., Altmueller J., Habermann B., Larsson N.G., Ruzzenente B. // PLoS Genet. 2014. V. 10. № 2. P. e1004110.van Haute L., Hendrick A.G., D’Souza A.R., Powell C.A., Rebelo-Guiomar P., Harbour M.E., Ding S., Fearnley I.M., Andrews B., Minczuk M. // Nucl. Acids Res. 2019. V. 47. № 19. P. 10267–10281.Chen H., Shi Z., Guo J., Chang K.J., Chen Q., Yao C.H., Haigis M.C., Shi Y. // J. Biol. Chem. 2020. V. 295. № 25. P. 8505–8513.Laptev I., Shvetsova E., Levitskii S., Serebryakova M., Rubtsova M., Zgoda V., Bogdanov A., Kamenski P., Sergiev P., Dontsova O. // Nucl. Acids Res. 2020. V. 48. № 14. P. 8022–8034.Boehringer D., O’Farrell H.C., Rife J.P., Ban N. // J. Biol. Chem. 2012. V. 287. № 13. P. 10453–10459.Laptev I., Shvetsova E., Levitskii S., Serebryakova M., Rubtsova M., Bogdanov A., Kamenski P., Sergiev P., Dontsova O. // RNA Biol. 2020. V. 17. № 4. P. 441–450.Powell C.A., Minczuk M. // RNA Biol. 2020. V. 17. № 4. P. 451–462.Ran F.A., Hsu P.D., Wright J., Agarwala V., Scott D.A., Zhang F. // Nat. Protoc. 2013. V. 8. P. 2281–2308.http://rna.rega.kuleuven.be/masspec/mongo.htmCannone J.J., Subramanian S., Schnare M.N., Collett J.R., D’Souza L.M., Du Y., Feng B., Lin N., Madabusi L.V., Müller K.M., et al. // BMC Bioinformatics. 2002. V. 3. P. 2.Golovina A., Dzama M., Osterman I., Sergiev P., Serebryakova M., Bogdanov A., Dontsova O. // RNA. 2012. V. 18. № 9. P. 1725–1734.Golovina A., Sergiev P., Golovin A., Serebryakova M., Demina I., Govorun V., Dontsova O. // RNA. 2009. V. 15. № 6. P. 1134–1141.