Molecular mechanism of quality control during snRNP biogenesis

Abstract

Sestřihový komplex patří mezi největší a nejdynamičtější molekulární mašinérie v buňce. Hlavní část komplexu je tvořena pěti malými jadernými ribonukleoproteinovými částicemi (zkráceně snRNP). Ty vznikají složitým procesem, který je rozdělen do několika kroků. SnRNP částice jsou navíc během sestřihu výrazně přestavěny a po každé sestřihové reakci proto musí dojít k jejich regeneraci. Jak skládání nových snRNP, tak recyklaci post-sestřihových částic řídí a usnadňují specializované chaperony. V této práci jsem se zaměřila na dva chaperony snRNP částic, SART3 a TSSC4, a odhalila molekulární detaily jejich funkce. Zatímco TSSC4 nebyl dříve charakterizován, SART3 byl popsán jako faktor specifický pro U6 snRNP, který napomáhá sloučení U6 a U4 částic do di-snRNP komplexu a je důležitý pro recyklaci použitých U4/U6 snRNP. Mechanismus, kterým funguje, byl však nejasný. V této práci přináším důkaz, že SART3 interaguje s post-sestřihovým komplexem a navrhuji, že by se SART3 mohl podílet na jeho rozpadu. Naše data dále naznačují, že se SART3 váže na U6 snRNP už v rámci post-sestřihového komplexu a koordinuje tak celou recyklační fázi U6 částice. Dále zde ukazuji, že TSSC4 je nový chaperon specifický pro U5 snRNP a že napomáhá U5 a U4/U6 částicím, aby se složily do finálního tri-snRNP komplexu. Identifikovali...

The spliceosome is one of the largest and most dynamic molecular machines in the cell. The central part of the complex is formed by five small nuclear ribonucleoproteins (snRNPs) which are generated in a multi-step biogenesis pathway. Moreover, the snRNPs undergo extensive rearrangements during the splicing and require reassembly after every intron removal. Both de novo assembly and post-splicing recycling of snRNPs are guided and facilitated by specific chaperones. Here, I reveal molecular details of function of two snRNP chaperones, SART3 and TSSC4. While TSSC4 is a previously uncharacterized protein, SART3 has been described before as a U6 snRNP-specific factor which assists in association of U6 and U4 particles into di-snRNP, and is important for the U4/U6 snRNP recycling. However, the mechanism of its function has been unclear. Here, I provide an evidence that SART3 interacts with a post-splicing complex and propose that SART3 could promote its disassembly. Our data further suggest that SART3 binds U6 snRNP already within the post-splicing complex and thus participates in the whole recycling phase of U6 snRNP. Then, I show that TSSC4 is a novel U5 snRNP-specific chaperone which promotes an assembly of U5 and U4/U6 snRNPs into a splicing-competent tri-snRNP particle. We identified...