Undersökning av det livsviktiga enzymet RNas P hos den eukaryota
parasiten Giardia Lamblia
Fredrik Andersson
RNas P är ett holoenzym som finns i organismer i de tre livsdomänerna, dvs hos
bakterier, arkéer och eukaryoter, och i samtliga celler hos flercelliga organismer. Ett
holoenzym är ett enzym som består av flera enheter, i det här fallet en RNA-molekyl och
ett varierande antal proteiner beroende på ursprung. T.ex. har bakterier ett, arkéer fyra till
fem och eukaryoter (svampar, växter, djur etc) åtta till tio stycken. RNas P:s främsta
uppgift är att ”putsa till” föregångar-tRNA till tRNA. tRNA är en molekyl som förser
ribosomen, den beståndsdel i cellen som tilverkar proteiner, med aminosyror som är
proteinernas byggstenar. tRNA bildas i cellen som föregångar-tRNA, vilket inte kan
utföra sin uppgift utan att först ha tillputsats med hjälp av flera enzym. Ett av dessa
enzym är RNas P, vars uppgift är att klippa av ena änden på tRNA-molekylen. RNAmolekylen i RNas P är den komponent som utför själva klippandet, medan proteinerna
tros hjälpa till med att identifiera och vecka RNase P-RNAt så att det får sin funktionella
struktur. I laboratoriet (in vitro) kan RNas P-RNAt klippa utan sina proteiner under
speciella förhållanden.
I den här studien har jag försökt att återskapa den eukaryota parasiten Giardia lamblias
RNas P in vitro. Proteinerna som deltar i detta RNas tros bara vara två stycken (Rpp29
och Rpp21); de identifierades, utrycktes och renades fram av S. Svärd med kollegor och
tillhandahölls mig för vidare undersökning. För att kunna detektera klyvning användes en
radioaktivt märkt tRNAvariant (”substrat”). Substratet och olika koncentrationer av
enzymet fick verka tillsammans under ett par timmar vid 37 °C. Produkterna skildes
sedan åt efter storlek och resultaten kunde ses med en s.k fosforbildsskärm, vilket gjorde
att enzymaktiviteten blev mätbar.
Aktiviteten hos RNas P RNA visade sig vara mycket högre när Rpp21 och Rpp29
medverkade i förhållande till när bara RNase P-RNA:t var närvarande. Proteiner liknande
Rpp29 och Rpp21 finns hos både arkéer och eukaryoter. Hos arkéer har de med bindning
och identifiering av tRNA att göra men de verkar inte påverka själva klyvningen. Rpp21
visade sig också förbättra aktiviteten av låga koncentrationer av RNas P RNA från
bakterien Escherichia coli, trots att att Rpp21 saknar likheter med Escherichia colis eget
RNas P protein. Varför så är fallet är en gåta som framtida forskning får finna svaret på.
Examensarbete i biologi, 20p, VT 2007
Institutionen för biologisk grundutbildning och Institutionen för cell och molekylärbiologi,
Uppsala Universitet
Handledare: Professor Leif Kirsebom och dr. Ema Kikovska
