14干旱积累对HIN1蛋白剪切效率的影响

Abstract

HAI1蛋白磷酸酶与干旱响应信号高度相关,通过蛋白互作,筛选到一个与HAI1互作的蛋白HIN1,HIN1能够被HAI1去磷酸化,定位在细胞核以及功能未知的蛋白。同时HIN1与SR富集的剪切因子互作,在干旱条件下出现在细胞核中,表明它可能参与到pre-mRNA的剪切。通过对拟南芥Col-0野生型进行RNA-seq测序,发现500个Intron的IR频率有所改变在干旱条件下。HIN1绑定到所调节的内含子两侧的GAA-repeat重复区域。通过对HIN1的突变发现超表达之后增强植物的抗旱能力,突变之后则减弱抗旱能力。表明这个HIN1( AT3G11290)是一个植物中特有的RNA结合蛋白,能够响应干旱促进内含子的剪切,减少IR发生的频率。

Result

可变剪切在调节基因响应一些非生物逆境中起着重要的作用,通过5‘供体端与分支位点相连,然后去除3’受体端,将两端的外显子相连,完成pre-mRNA的剪切。

  • ES跳跃可能是受到 外显子和内含子连接处的 外显子剪切增强序列的影响。 这段序列是给剪切增强子或者抑制子结合,然后与与剪切复合体、其他RNA结合蛋白互作来影响剪切效率的(这几篇文献得好好看看)

    This regulation is mediated, in part, by Exonic Splicing Enhancer (ESE) sequences that are adjacent to the exon–intron junction and influence splicing efficiency

  • 植物中IR事件更加丰度,通常是造成编码框的提前终止,并且与完整的转录本相比不稳定,可能IR的目的不在于产生多种类型的蛋白质,而在于控制有功能蛋白质的丰度。

  • 通过酵母双杂事件,筛选到一个与HAI1互作的蛋白,发现它能够促进植物的生长在干旱条件下载,并且能够绑定到邻近的内含子区域,影响内含子的保留效率。

  • 分析isform的稳定性,发现IR的isform比fully spliced 转录本不稳定,这种不稳定可能是有意义的。在非干旱调节下HIN1降解,使得IR不能够被去除,从而导致翻译的蛋白质量减少。但仍旧有一部分IR isform是稳定的

  • 对HIN1结合RNA的能力进行分析,发现一种moitf,主要位于exon区域。并且这个序列和其他的研究就跟有很大的相似之处

总结

  1. HIN1通过招募HAI1来对一些剪切因子进行去磷酸化,增强IR intron的剪切

  2. 通常高水平的IR事件,往往导致一些不稳定的转录物,使得一些与stress相关的蛋白翻译处于关闭状态,在压力到来时,增加IR的剪切效率,来大量产生蛋白质

  3. IR通常导致终止密码子的提前,产生的截断的蛋白质可能是没有功能的。

  4. HIN1偏好性的结合到最后一个intron上,这个我觉得可以分析一下,并且结合上RNA的motif为GAAGAA序列,这段序列在DNA水平上与组蛋白的乙酰化有关系

  5. 通过逆境与非逆境的比较,将一些共有的isforn做了GO富集分析

参考

  1. Highly ABA-Induced 1 (HAI1)-Interacting protein HIN1 and drought acclimation-enhanced splicingb efficiency at intron retention sites

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