ヒトUPF3AおよびUPF3Bは、ナンセンス媒介mRNA減衰の断層耐性活性化を有効

パラログ性ヒトタンパク質UPF3AおよびUPF3Bは、ナンセンス媒介mRNA減衰（NMD）の標的となったmRNAの認識に関与しています。UPF3Bは、おそらくExonジャンクションコンプレックス（EJC）をNMD因子UPF2に橋渡しすることにより、NMDをサポートすることが実証されています。UPF3Aの役割は、弱いNMDアクティベーターまたはNMD阻害剤として説明されています。ここでは、組み合わせた実験的アプローチを使用して、ヒト細胞におけるUPF3AおよびUPF3Bの包括的な機能分析を提示します。UPF3Aの過剰発現またはノックアウト、およびUPF3Bのノックアウトは、グローバルなNMDアクティビティを実質的に変更しませんでした。対照的に、UPF3AとUPF3Bの共沈下により、NMD阻害が顕著になり、NMD基質のトランスクリプトーム全体のアップレギュレーションが得られ、両方のNMD因子間の機能的冗長性が示されました。救助実験では、UPF2またはEJCの結合欠損UPF3Bが主にNMD活性を保持しました。ただし、中間ドメインの削除を含むさまざまな変異体の組み合わせは、相加的または相乗効果を示したため、NMDを維持できませんでした。まとめて、UPF3AとUPF3Bは、ヒト細胞の断層耐性の機能的に冗長NMD活性化因子として出現します。

The paralogous human proteins UPF3A and UPF3B are involved in recognizing mRNAs targeted by nonsense-mediated mRNA decay (NMD). UPF3B has been demonstrated to support NMD, presumably by bridging an exon junction complex (EJC) to the NMD factor UPF2. The role of UPF3A has been described either as a weak NMD activator or an NMD inhibitor. Here, we present a comprehensive functional analysis of UPF3A and UPF3B in human cells using combinatory experimental approaches. Overexpression or knockout of UPF3A as well as knockout of UPF3B did not substantially change global NMD activity. In contrast, the co-depletion of UPF3A and UPF3B resulted in a marked NMD inhibition and a transcriptome-wide upregulation of NMD substrates, demonstrating a functional redundancy between both NMD factors. In rescue experiments, UPF2 or EJC binding-deficient UPF3B largely retained NMD activity. However, combinations of different mutants, including deletion of the middle domain, showed additive or synergistic effects and therefore failed to maintain NMD. Collectively, UPF3A and UPF3B emerge as fault-tolerant, functionally redundant NMD activators in human cells.