Quality control in snRNP biogenesis

Abstract

(English) snRNPs are key components of the spliceosome. During their life, they are found in the cytoplasm and also in the nucleus, where carry out their function. There are five major snRNPs named according to RNA they contain U1, U2, U4, U5 and U6. Each snRNP consists from RNA, ring of seven Sm or LSm proteins and additional proteins specific for each snRNP. Their biogenesis starts in the nucleus, where they are transcribed. Then they are transported into the cytoplasm. During their cytoplasmic phase, the SMN complex forms the Sm ring around the specific sequence on snRNA and cap is trimethylated. These two modifications are the signals for reimport of snRNA into the nucleus, where they accumulate in the nuclear structures called Cajal bodies (CBs), where the final maturation steps occur. There are several quality control points during snRNP biogenesis that ensure that only fully assembled particles reach the spliceosome. The first checkpoint is in the nucleus immediately after the transcription, when the export complex is formed. The second checkpoint is in the cytoplasm and proofreads Sm ring assembly. If the Sm ring formation fails, the defective snRNPs are degraded in the cytoplasm by Xrn1 exonuclease. However, it is still unclear, how the cell distinguishes between normal and defective...

v češtině snRNP patří k nejdůležitějším částem sestřihového komplexu. Jejich životní cyklus se odehrává v cytoplasmě, kde probíhají první fáze jejich biogeneze, a také v jádře, kde plní svoji hlavní funkci. Všechny snRNP jsou složeny z krátké nekódující RNA, z Sm či LSm proteinů tvořící 7-členný kruh a z proteinů specifických pro každý snRNP. Jejich životní cyklus začíná v jádře, kde jsou transkribovány RNA polymerázou II nebo III. Poté jsou transportovány do cytoplasmy. Během své cytoplasmatické fáze se formuje Sm kruh kolem specifické sekvence na RNA pomocí SMN komplexu a následně se trimetyluje čepička na 5'konci snRNA. Tyto 2 úpravy jsou signálem, že je snRNP připravena na transport do jádra, kde je hromaděna v jaderných strukturách nazývající se Cajalova tělíska. V Cajalových tělískách probíhá finální část jejich zrání. Průběh snRNP biogeneze je průběžně kontrolován. První kontrola probíhá v jádře ihned po jejich transkripci a následuje vytvoření exportního komplexu. Druhý kontrolní bod je v cytoplasmě a zahrnuje tvorbu Sm kruhu. Víme, že Sm kruh je tvořen SMN komplexem ale detailní mechanismus je stále neznámý. Pokud snRNA neprojde těmito kontrolními body, tak je v cytoplasmě degradována. Avšak, jak buňka rozlišuje mezi normálními a defektními snRNA se stále neví. Třetí a poslední kontrolní...