デブランチング酵素DBR1は、Lariatの離職とイントロンのスプライシングを調節します

ジェニック転写の大部分はイントロンです。イントロンは、迅速なリサイクルを必要とする分岐Lariat RNAとしてスプライシングによって除去されます。分岐部位は、スプライシング触媒中に認識され、後にラリアット代謝回転の速度制限ステップでDBR1によってデブランチングされます。最初の実行可能なDBR1ノックアウト細胞株の生成を通じて、ヒト細胞の唯一のデブランチング活性をコードするために、主に核DBR1酵素が見つかります。DBR1は、標準的なU2結合モチーフを含む優先的にデブランチの基質を優先的にデブランチにします。DBR1は、特定の5 'スプライスサイトシーケンスの特異性も示すことがわかります。共免疫沈降量質量分光法を介してDBR1インタラクターを特定します。イントロン結合タンパク質AQRを介して、分岐点へのDBR1リクルートメントの機械的モデルを提示します。Lariatsの20倍の増加に加えて、DBR1の枯渇はエクソンスキップを増加させます。タイムスタンプラリアットにアダル融合を使用して、スプライセソームのリサイクルの欠陥を示します。DBR1が存在しない場合、スプライセソーム成分はより長い期間Lariatに関連付けられたままです。スプライシングは共同転写であるため、リサイクルが遅くなると、下流のエクソンがエクソンスキップに利用できる可能性が高まります。

The majority of genic transcription is intronic. Introns are removed by splicing as branched lariat RNAs which require rapid recycling. The branch site is recognized during splicing catalysis and later debranched by Dbr1 in the rate-limiting step of lariat turnover. Through generation of the first viable DBR1 knockout cell line, we find the predominantly nuclear Dbr1 enzyme to encode the sole debranching activity in human cells. Dbr1 preferentially debranches substrates that contain canonical U2 binding motifs, suggesting that branchsites discovered through sequencing do not necessarily represent those favored by the spliceosome. We find that Dbr1 also exhibits specificity for particular 5' splice site sequences. We identify Dbr1 interactors through co-immunoprecipitation mass spectroscopy. We present a mechanistic model for Dbr1 recruitment to the branchpoint through the intron-binding protein AQR. In addition to a 20-fold increase in lariats, Dbr1 depletion increases exon skipping. Using ADAR fusions to timestamp lariats, we demonstrate a defect in spliceosome recycling. In the absence of Dbr1, spliceosomal components remain associated with the lariat for a longer period of time. As splicing is co-transcriptional, slower recycling increases the likelihood that downstream exons will be available for exon skipping.