Фактор сплайсинга, богатый серином / аргинином 1 - Serine/arginine-rich splicing factor 1
Серин / аргинин-богатых фактор сплайсинга 1 ( SRSF1 ) также известен как альтернативный сплайсинг фактор 1 ( ASF1 ), пре-мРНК-сплайсинга фактор SF2 ( SF2 ) или ASF1 / SF2 является белком , который в организме человека кодируется SRSF1 гена . ASF / SF2 - важный фактор сплайсинга, специфичный для последовательности, участвующий в сплайсинге пре-мРНК . SRSF1 - это ген, который кодирует ASF / SF2 и находится на хромосоме 17 . Результирующий фактор сплайсинга представляет собой белок приблизительно 33 кДа . ASF / SF2 необходим для протекания всех реакций сплайсинга и влияет на выбор места сплайсинга в зависимости от концентрации, что приводит к альтернативному сплайсингу . Помимо участия в процессе сплайсинга, ASF / SF2 также опосредует пост-сплайсинговые действия, такие как ядерный экспорт и трансляция мРНК .
Состав
ASF / SF2 является SR белок , и как таковой, содержит две функциональные модули: аргинин - серин богатую область (домен RS), где основная часть ASF / SF2 регулирование имеет место, и два распознавания РНК - мотивы (РРС), с помощью которой ASF / SF2 взаимодействует с РНК и другими факторами сплайсинга. Эти модули выполняют разные функции в рамках общей функции коэффициента сварки.
Сращивание
ASF / SF2 является неотъемлемой частью многих компонентов процесса сварки. ASF / SF2 необходим для расщепления и отбора 5'-сайтов сплайсинга и способен различать скрытые и аутентичные сайты сплайсинга. Последующее образование лариата во время первой химической стадии сплайсинга пре-мРНК также требует ASF / SF2. ASF / SF2 способствует привлечению U1 snRNP к 5 'сайту сплайсинга и связывает 5' и 3 'сайты сплайсинга для облегчения реакций сплайсинга. ASF / SF2 также ассоциируется с snRNP U2 . Во время реакции ASF / SF2 способствует использованию проксимальных участков интрона и препятствует использованию дистальных участков интрона, влияя на альтернативный сплайсинг . На альтернативный сплайсинг влияет ASF / SF2 в зависимости от концентрации; различные концентрации ASF / SF2 являются механизмом альтернативного регулирования сплайсинга и приводят к разным количествам изоформ продукта . ASF / SF2 осуществляет эту регуляцию посредством прямого или непрямого связывания с последовательностями энхансера экзонного сплайсинга (ESE).
Пост-сращивание
ASF / SF2 в присутствии elF4E способствует инициации трансляции мРНК, связанной с рибосомами, путем подавления активности 4E-BP и привлечения молекул для дальнейшей регуляции трансляции. ASF / SF2 регулируемым образом взаимодействует с ядерным экспортным белком TAP, контролируя экспорт зрелой мРНК из ядра . Увеличение клеточного ASF / SF2 также увеличит эффективность нонсенс-опосредованного распада мРНК (NMD), отдав предпочтение NMD, которое происходит до высвобождения мРНК из ядра, по сравнению с NMD, которое происходит после экспорта мРНК из ядра в цитоплазму. Этот сдвиг в NMD, вызванный увеличением ASF / SF2, сопровождается общим усилением пионерного цикла трансляции посредством трансляции мРНК, связанной с elF4E и последующими трансляционно-активными рибосомами, усилением ассоциации пионерных комплексов инициации трансляции с ASF / SF2 и повышенными уровнями активный TAP.
Регулирование через фосфорилирование
ASF / SF2 обладает способностью фосфорилироваться по серинам в своем домене RS с помощью SR-специфической протеинкиназы SRPK1 . SRPK1 и ASF / SF2 образуют необычно стабильный комплекс с кажущейся K d 50 нМ. SRPK1 избирательно фосфорилирует до двенадцати серинов в домене RS ASF / SF2 посредством направленного и процессивного механизма, перемещаясь от С-конца к N-концу . Это мультифосфорилирование направляет ASF / SF2 к ядру, влияя на ряд белок-белковых взаимодействий, связанных со сплайсингом. Функция ASF / SF2 в экспорте зрелой мРНК из ядра зависит от ее состояния фосфорилирования; дефосфорилирование ASF / SF2 облегчает связывание с TAP, в то время как фосфорилирование направляет ASF / SF2 на ядерные спеклы . И фосфорилирование, и дефосфорилирование ASF / SF2 важны и необходимы для правильного сплайсинга, поскольку последовательное фосфорилирование и дефосфорилирование отмечает переходы между стадиями в процессе сплайсинга. Кроме того, гипофосфорилирование и гиперфосфорилирование ASF / SF2 с помощью Clk / Sty может привести к ингибированию сплайсинга.
Биологическое значение
Стабильность и верность
ASF / SF2 участвует в стабильности генома; Считается, что РНК-полимераза привлекает ASF / SF2 к возникающим РНК-транскриптам, чтобы препятствовать образованию мутагенных гибридных структур R-петли ДНК: РНК между транскриптом и матричной ДНК. Таким образом, ASF / SF2 защищает клетки от потенциально вредных эффектов самой транскрипции. ASF / SF2 также участвует в клеточных механизмах, препятствуя пропуску экзонов и обеспечивая точное и правильное сплайсинг.
Развитие и рост
Было показано, что ASF / SF2 играет важную роль в развитии сердца, эмбриогенезе, формировании тканей, подвижности клеток и жизнеспособности клеток в целом.
Клиническое значение
SFRS1 является протоонкогеном , и поэтому ASF / SF2 может действовать как онкопротеин; он может изменять паттерны сплайсинга важнейших регуляторных генов клеточного цикла и генов-супрессоров . ASF / SF2 контролирует сплайсинг различных генов-супрессоров опухолей, киназ и рецепторов киназ , каждый из которых может альтернативно сплайсироваться в онкогенные изоформы. Таким образом, ASF / SF2 является важной мишенью для лечения рака, поскольку он чрезмерно экспрессируется во многих опухолях .
Модификации и дефекты альтернативного пути сплайсинга связаны с множеством заболеваний человека.
ASF / SF2 участвует в репликации ВИЧ-1 , так как ВИЧ-1 нуждается в тонком балансе сплайсированных и несплайсированных форм его вирусной ДНК. Действие ASF / SF2 при репликации ВИЧ-1 является потенциальной мишенью для лечения ВИЧ. ASF / SF2 также участвует в выработке Т-клеточных рецепторов при системной красной волчанке , изменяя экспрессию специфической цепи в Т-клеточных рецепторах посредством альтернативного сплайсинга.
Взаимодействия
Было показано, что ASF / SF2 взаимодействует с: