ポイズンエクソンスプライシングは、分化および腫瘍形成中のSRタンパク質発現の調整されたネットワークを調節します

RNAアイソフォームレパートリーは、スプライシング因子（SF）の発現によって調節され、SFレベルの変化は疾患に関連しています。SFSには、近くのコーディングエクソンよりも種にわたってより大きな同一性を示す超容認されたポイズンエクソン（PE）シーケンスが含まれていますが、その生理学的役割と分子調節は不完全に理解されています。14の必須SFのファミリーであるセリン - アルギニンが豊富な（SR）タンパク質のPEが、誘導された多能性幹細胞（IPSC）分化中に、および腫瘍と正常組織で差次的にスプライシングされることを示しています。ナンセンスを介した減衰と結合した代替のスプライシングを介して、それらの発現を制御するSRタンパク質の広範なクロスレギュレーターネットワークを明らかにします。RNAターゲティングCRISPRスクリーンを使用して、発癌性SFTRA2βのPE包有物とタンパク質発現を調節する配列を定義します。CRISPR人工SFSを使用したTRA2β-PEの調節に対するRSドメインアクティビティの位置依存関係を示します。最後に、スプライススイッチングアンチセンスオリゴヌクレオチドを開発して、乳房腫瘍で検出されたTRA2β-PEのスキップの増加を逆転させ、乳癌細胞の生存率、増殖、および移動を変化させます。

The RNA isoform repertoire is regulated by splicing factor (SF) expression, and alterations in SF levels are associated with disease. SFs contain ultraconserved poison exon (PE) sequences that exhibit greater identity across species than nearby coding exons, but their physiological role and molecular regulation is incompletely understood. We show that PEs in serine-arginine-rich (SR) proteins, a family of 14 essential SFs, are differentially spliced during induced pluripotent stem cell (iPSC) differentiation and in tumors versus normal tissues. We uncover an extensive cross-regulatory network of SR proteins controlling their expression via alternative splicing coupled to nonsense-mediated decay. We define sequences that regulate PE inclusion and protein expression of the oncogenic SF TRA2β using an RNA-targeting CRISPR screen. We demonstrate location dependency of RS domain activity on regulation of TRA2β-PE using CRISPR artificial SFs. Finally, we develop splice-switching antisense oligonucleotides to reverse the increased skipping of TRA2β-PE detected in breast tumors, altering breast cancer cell viability, proliferation, and migration.