Spliceosome assembly

Abstract

Introny jsou vystřiženy z eukaryotických transkriptů a exony jsou spojeny dohromady během procesu zvaného sestřih pre-mRNA. Sestřih je katalyzován sestřihovým komplexem. Jedná se o velký ribonukleoproteinový komplex složený z pěti malých jaderných RNA a více než stovky proteinů. Tento komplex rozpoznává 5' sestřihové místo, místo větvení a 3' sestřihové místo a následně provádí dvě transesterifikační reakce, jejichž výsledkem je zralá molekula mRNA. V rámci časného sestřihového komplexu je 5' sestřihové místo definováno pomocí U1 snRNP a na rozpoznání místa větvení a 3' sestřihového místa se podílí U2 pomocný faktor (U2 auxiliary factor, U2AF). Spolupráce sestřihových míst byla částečně popsána in vitro, ale situace in vivo není dosud zcela objasněna. V této studii jsme použili fluorescenční rezonanční energetický transfer (Fluorescence resonance energy transfer, FRET) a RNA imunoprecipitaci (RIP) k popsání časných kroků skládání sestřihového komplexu. Abychom detekovali interakce proteinů na RNA molekule přímo v buněčném jádře, uplatnili jsme sestřihové reportéry kódující -globinový gen a vlásenky z fága MS2. Výsledky FRETu ukazují, že intaktní 5' sestřihové místo je vyžadováno pro vazbu U2AF35 na 3' sestřihové místo a že vazba U1C je částečně omezena v přítomnosti mutace 3' sestřihového místa. Dále jsme...

Pre-mRNA splicing is a process in which introns are removed from eukaryotic transcripts and exons are ligated together. Splicing is catalyzed by spliceosome, a large ribonucleoprotein complex composed of five small nuclear RNAs and more than 100 additional proteins, which recognizes 5' splice site, branch point site and 3' splice site and performs two transesterification reactions to produce mRNA molecules. 5' splice site is recognized by U1 snRNP and U2 auxiliary factor (U2AF) is involved in branch point and 3' splice site recognition in the early splicing complex. There is some evidence of splice sites cooperation during intron recognition in vitro but little is known about the situation in vivo. Using Fluorescence resonance energy transfer (FRET) and RNA immunoprecipitation (RIP) methods, we have investigated the early stages of spliceosome assembly. We have employed splicing reporters based on -globin gene and MS2 stem loops to detect interactions of proteins on RNA molecule directly in the cell nucleus. Results of FRET indicate that intact 5' splice site is required for U2AF35 interaction with 3' splice site and that U1C recruitment to 5' splice site is partially limited upon 3' splice site mutation. We have also confirmed by RIP that U2 snRNP association with pre-mRNA molecule requires presence of 5'...