ABSTRACT TRIM25 is a ubiquitin E3 ligase active in innate immunity and cell fate decisions. Mounting evidence suggests that TRIM25′s E3 ligase activity is regulated by RNAs. However, while mutations affecting RNA binding have been described, neither the precise RNA binding site has been identified nor which domains are involved. Here, we present biophysical evidence for the presence of RNA binding sites on both TRIM25 PRY/SPRY and coiled-coil domains, and map the binding site on the PRY/SPRY with residue resolution. Cooperative RNA-binding of both domains enhances their otherwise transient interaction in solution and increases the E3 ligase activity of TRIM25. We also show that TRIM25 not only binds RNA in mammalian cells but that interfering with RNA binding has an effect on cellular RIG-I ubiquitination.

Abstract RNA binding proteins (RBPs) take part in all steps of the RNA life cycle and are often essential for cell viability. Most RBPs have a modular organization and comprise a set of canonical RNA binding domains. However, in recent years a number of high-throughput mRNA interactome studies on yeast, mammalian cell lines and whole organisms have uncovered a multitude of novel mRNA interacting proteins that lack classical RNA binding domains. Whereas a few have been confirmed to be direct and functionally relevant RNA binders, biochemical and functional validation of RNA binding of most others is lacking. In this study, we employed a combination of NMR spectroscopy and biochemical studies to test the RNA binding properties of six putative RNA binding proteins. Half of the analysed proteins showed no interaction, whereas the other half displayed weak chemical shift perturbations upon titration with RNA. One of the candidates we found to interact weakly with RNA in vitro is Drosophila melanogaster End binding protein 1 (EB1), a master regulator of microtubule plus-end dynamics. Further analysis showed that EB1’s RNA binding occurs on the same surface as that with which EB1 interacts with microtubules. RNA immunoprecipitation and colocalization experiments suggest that EB1 is a rather non-specific, opportunistic RNA binder. Our data suggest that care should be taken when embarking on an RNA binding study involving these unconventional, novel RBPs, and we recommend initial and simple in vitro RNA binding experiments.

ABSTRACT Macroautophagy ensures the clearance of intracellular substrates ranging from single ubiquitinated proteins to large proteotoxic aggregates and defective organelles. The selective autophagy receptor p62 binds these targets and recruits them to double-membrane vesicles, which fuse with lysosomes to degrade their content. We recently uncovered that p62 function is riboregulated by the small non-coding vault RNA1-1. Here, we present detailed insight into the underlying mechanism. We show that the PB1 domain and adjacent linker region of p62 (aa 1-122) are necessary and sufficient for specific vault RNA1-1 binding, and identify lysine 7 and arginine 21 as key hinges for p62 riboregulation. Chemical structure probing of vault RNA1-1 further reveals a central flexible loop within the RNA that mediates the specific p62 interaction. Our data define molecular determinants that govern mammalian autophagy via the p62-vault RNA1-1 riboregulatory pair.

Abstract The ubiquitin E3 ligase cereblon (CRBN) is the target of therapeutic drugs thalidomide and lenalidomide and is recruited by most targeted protein degraders (PROTACs and molecular glues) in clinical development. Biophysical and structural investigation of CRBN has been limited by current constructs that either require co-expression with the adaptor DDB1 or inadequately represent full-length protein, with high-resolution structures of degraders ternary complexes remaining rare. We present the design of CRBN midi , a construct that readily expresses from E. coli with high yields as soluble, stable protein without DDB1. We benchmark CRBN midi for wild-type functionality through a suite of biophysical techniques and solve high-resolution co-crystal structures of its binary and ternary complexes with degraders. We qualify CRBN midi as an enabling tool to accelerate structure-based discovery of the next generation of CRBN based therapeutics. One sentence summary A novel Cereblon construct (CRBN midi ) allows structural and biophysical enablement of ligand and degrader design