The role of Nuclear Phosphatidylinositol 4,5 bisphosphate in RNA Polymerase II Transcription

Abstract

(in English) The phosphatidylinositols are a subclass of glycerophospholipids with their inositol head group linked to the diacylglycerol backbone. The differential phosphorylation of the inositol head group yields seven different phosphoinositide phosphates (PIPs) which can be mono-, bis,- or tris-phosphorylated. The roles of the cytoplasmic PIPs have been extensively studied in vesicular trafficking, ion channels, generating second messengers and, membrane and cytoskeletal dynamics. While their cytoplasmic functions are very well described, the molecular mechanism of their nuclear functions are still poorly understood. From the nuclear PIPs, the Phosphatidylinositol 4,5-bisphosphate (PIP2) is the most abundant phosphoinositide in the cell nucleus and it participates to the nuclear architecture by regulating processes such as chromatin remodeling, DNA-damage response and gene expression. In the cell nucleus, it localizes mostly to nuclear speckles where it interacts with the splicing machinery. In nucleolus, PIP2 is involved in the RNA Polymerase I machinery to regulate rDNA transcription. Recently, we have defined a nucleoplasmic pool of PIP2 which is observed in 40 to 100nm foci. The nascent transcripts of RNA Polymerase II (RNAPII) were visualized at their periphery and RNA was shown to be...

(Česky) Fosfatidylinositoly jsou podtřídou glycerofosfolipidů s jejich inositolovou hlavní skupinou spojenou s diacylglycerolovou kostrou. Diferenciální fosforylace inositolové hlavní skupiny poskytuje sedm různých fosfoinositidfosfátů (PIP), které mohou být mono-, bi- nebo tri-fosforylované. Role cytoplazmatických PIP byly rozsáhle studovány ve vezikulárním transportu, iontových kanálech, transportérech, generujících druhé posly a membránové a cytoskeletální dynamice. Zatímco jejich cytoplazmatické funkce jsou velmi dobře popsány, molekulární mechanismus jejich jaderných funkcí je stále málo pochopen. Z jaderných PIP je fosfatidylinositol 4,5-bisfosfát (PIP2) nejhojnějším fosfoinozitidem v buněčném jádru a podílí se na vytváření jaderné architektury regulací procesů, jako je remodelace chromatinu, reakce na poškození DNA a genová exprese. V buněčném jádře se lokalizuje většinou do jaderných skvrn, kde interaguje se sestřihovým apárátemmRNA. V jadérku je PIP2 zapojen do mechanismu regulace transkripce rDAN RNA polymerázou I. Nedávno jsme definovali nukleoplazmatický pool PIP2, který je pozorován v ostrůvcích o průměru 40 - 100 nm (NLI). Vznikající transkripty RNA polymerázy II (RNAPII) byly vizualizovány na jejich periferii a ukázalo se, že RNA je nezbytná pro jejich integritu. V této studii jsme...