Department of Pharmaceutical Sciences, University of Maryland School of Pharmacy, Baltimore, Maryland 21201, United States.
Inorg Chem. 2021 Jun 7;60(11):7697-7707. doi: 10.1021/acs.inorgchem.0c03808. Epub 2021 May 17.
Tristetraprolin (TTP) is a nonclassical CCCH zinc finger protein that regulates inflammation. TTP targets AU-rich RNA sequences of cytokine mRNAs forming a TTP/mRNA complex. This complex is then degraded, switching off the inflammatory response. Cadmium, a known carcinogen, triggers proinflammatory effects, and there is evidence that Cd increases TTP expression in cells, suggesting that Zn-TTP may be a target for cadmium toxicity. We sought to determine whether Cd exchanges with Zn in the TTP active site and measure the effect of RNA binding on this exchange. A construct of TTP that contains the two CCCH domains (TTP-2D) was employed to investigate these interactions. A spin-filter ICP-MS experiment to quantify the metal that is bound to the ZF after metal exchange was performed, and it was determined that Cd exchanges with Zn in Zn-TTP-2D and that Zn exchanges with Cd in Cd-TTP-2D. A native ESI-MS experiment to identify the metal-ZF complexes formed after metal exchange was performed, and M-TTP-2D complexes with singular and double metal exchange were observed. Metal exchange was measured in both the absence and presence of TTP's partner RNA, with retention of RNA binding. These data show that Cd can exchange with Zn in TTP without affecting function.
Tristetraprolin (TTP) 是一种非经典的 CCCH 锌指蛋白，可调节炎症。TTP 靶向细胞因子 mRNA 的富含 AU 的 RNA 序列，形成 TTP/mRNA 复合物。然后，该复合物被降解，从而关闭炎症反应。镉是一种已知的致癌物质，会引发促炎作用，有证据表明 Cd 会增加细胞中的 TTP 表达，表明 Zn-TTP 可能是镉毒性的靶标。我们试图确定 Cd 是否在 TTP 的活性部位与 Zn 交换，并测量 RNA 结合对这种交换的影响。我们使用包含两个 CCCH 结构域的 TTP 构建体（TTP-2D）来研究这些相互作用。进行了自旋过滤 ICP-MS 实验以定量测量金属交换后结合到 ZF 的金属，结果表明 Cd 在 Zn-TTP-2D 中与 Zn 交换，而 Zn 在 Cd-TTP-2D 中与 Cd 交换。进行了天然 ESI-MS 实验以鉴定金属交换后形成的金属-ZF 络合物，观察到具有单个和双金属交换的 M-TTP-2D 络合物。在不存在和存在 TTP 伴侣 RNA 的情况下测量了金属交换，保留了 RNA 结合。这些数据表明，Cd 可以在不影响功能的情况下与 TTP 中的 Zn 交换。
