西湖大学施一公团队揭示剪接体进行分支位点选择、校正的分子机理

西湖大学施一公团队揭示剪接体进行分支位点选择、校正的分子机理

值得关注的是,研究人员发现PRP5的acidic loop与SF3B1的结合界面上,分布着大量与癌症相关的突变位点。结合先前对PRP5功能7和癌症患者中剪接异常现象8的研究,研究人员推测这些突变可能是通过削弱PRR5的结合,影响其对分支位点的校正功能,进而引发剪接异常,导致疾病的发生。研究人员的生化和RNA-seq数据支持了这种观点。

总的来说,本研究为理解剪接体的早期组装过程以及分支位点的识别和选择机制提供了重要的结构信息,同时也为与癌症相关的SF3B1突变的致病机制提供了新的见解。

西湖大学生命科学学院施一公教授为本文的通讯作者,原西湖大学助理研究员张晓峰(现为中国科学技术大学研究员)为本文的共同通讯作者。张晓峰、西湖大学副研究员占谢超,博士生卞彤和杨丰华为本文的共同第一作者。西湖大学博士生卢怡辰、邢芷涵、西湖大学科研助理范荣艳、Foghorn Therapeutics公司Nicolas A. Larsen参与了本研究。清华大学张强锋教授和李盼博士在RNA测序上提供了诸多帮助。电镜数据采集于西湖大学冷冻电镜平台,计算工作得到西湖大学高性能计算平台的支持,质谱分析得到西湖大学质谱与代谢组学平台的支持。本研究获得了国家自然科学基金委、西湖教育基金会、西湖大学、西湖实验室、中国博士后科学基金、国家创新型人才博士后计划的相关经费支持。

参考文献:

1. Will, C.L. & Luhrmann, R. Spliceosome Structure and Function. Cold Spring Harbor Perspectives in Biology 3(2011).

2. Kastner, B., Will, C.L., Stark, H. & Luhrmann, R. Structural Insights into Nuclear pre-mRNA Splicing in Higher Eukaryotes. Cold Spring Harb Perspect Biol (2019).

3. Yan, C., Wan, R. & Shi, Y. Molecular Mechanisms of pre-mRNA Splicing through Structural Biology of the Spliceosome. Cold Spring Harb Perspect Biol 11(2019).

4. Zhang, Z.W. et al. Molecular architecture of the human 17S U2 snRNP. Nature 583, 310-+ (2020).

5. Zhang, Z. et al. Structural insights into how Prp5 proofreads the pre-mRNA branch site. Nature 596, 296-300 (2021).

6. Finci, L.I. et al. The cryo-EM structure of the SF3b spliceosome complex bound to a splicing modulator reveals a pre-mRNA substrate competitive mechanism of action. Genes & development 32, 309-320 (2018).

7. Xu, Y.Z. & Query, C.C. Competition between the ATPase prp5 and branch region-U2 snRNA pairing modulates the fidelity of spliceosome assembly. Molecular Cell 28, 838-849 (2007).

8. Alsafadi, S. et al. Cancer-associated SF3B1 mutations affect alternative splicing by promoting alternative branchpoint usage. Nature Communications 7(2016).

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