SMG6とUPF1の間の新しいリン酸化に依存しない相互作用は、ヒトNMDに不可欠です

早期翻訳終了コドン（PTC）を伴う真核生物mRNAは、ナンセンス媒介mRNA崩壊（NMD）によって認識され、排除されます。NMD基質は、すべてがリン酸化されたUPF1（PUPF1）を出発点として必要とするさまざまなルートによって分解される可能性があります。PTCの近くでmRNAを切断するエンドヌクレアーゼSMG6は、PUPF1との相互作用を介してナンセンスmRNAに補充されると考えられる3つの既知のNMD因子の1つであり、最終的なmRNAの分解につながります。レポーターmRNAにSMG6およびその変異体をさまざまなNMD因子のノックダウンと組み合わせた人工テザリングにより、そのエンド核分解活性に加えて、SMG6には、レポーターmRNAレベルを低下させるためにUPF1とSMG1も必要とすることが示されています。in vivoおよびin vitroアプローチを使用して、SMG6とUPF1ヘリカーゼドメインのユニークな茎領域とSQドメインからの貢献をさらに記録し、新規相互作用を形成し、UPF1ヘリカーゼドメインのこの領域がSMG6関数とNMDにとって重要です。我々の結果は、この相互作用がNMDと、結合したRNAを分解するためのテザー型SMG6の能力に必要であることを示しており、UPF1およびSMG6酵素活性の複雑な調節に寄与することを示唆しています。

Eukaryotic mRNAs with premature translation-termination codons (PTCs) are recognized and eliminated by nonsense-mediated mRNA decay (NMD). NMD substrates can be degraded by different routes that all require phosphorylated UPF1 (P-UPF1) as a starting point. The endonuclease SMG6, which cleaves mRNA near the PTC, is one of the three known NMD factors thought to be recruited to nonsense mRNAs via an interaction with P-UPF1, leading to eventual mRNA degradation. By artificial tethering of SMG6 and mutants thereof to a reporter mRNA combined with knockdowns of various NMD factors, we demonstrate that besides its endonucleolytic activity, SMG6 also requires UPF1 and SMG1 to reduce reporter mRNA levels. Using in vivo and in vitro approaches, we further document that SMG6 and the unique stalk region of the UPF1 helicase domain, along with a contribution from the SQ domain, form a novel interaction and we also show that this region of the UPF1 helicase domain is critical for SMG6 function and NMD. Our results show that this interaction is required for NMD and for the capability of tethered SMG6 to degrade its bound RNA, suggesting that it contributes to the intricate regulation of UPF1 and SMG6 enzymatic activities.