TTLの論文が掲載されました
当研究室の論文 Arabidopsis TITAN-LIKE is required for U12-type intron splicing, especially of AT–AC subtypes が Plant & Cell Physiology 誌に掲載されました。
Summary
Many eukaryotes possess two types of spliceosomes: the U2-dependent and U12-dependent spliceosomes. The U2dependent spliceosome processes >99% of all introns, whereas the U12-dependent spliceosome acts on only ∼0.3% of introns, one-third of which start with AT and end with AC, with the remainder having GT–AG termini. How the U12-dependent spliceosome splices two types of introns with different terminal sequences remains poorly understood.
Human centrosomal AT–AC splicing factor (CENATAC) is a subunit of the U12-dependent spliceosome that is particularly required for the splicing of the AT–AC subtype. The Arabidopsis genome contains a single homolog, TITAN-LIKE (TTL), but its function in splicing remains unknown.
Here, we generated ttl mutants and isolated two viable alleles, of which we analyzed one, designated ttl-142, to investigate TTL’s function in splicing. ttl-142 carries a 42-nucleotide deletion that removes 14 amino acid residues from the predicted protein, and homozygous mutants exhibit morphological abnormalities. Most U12-dependent introns were less efficiently spliced in ttl-142 than in the wild type, with the splicing of AT–AC introns particularly suppressed.
Splicing suppression in ttl-142 was more extensive than in a drol1 (defective repression of the OLE3:LUC1) mutant, which carries a mutation in a gene specifically required for AT–AC intron splicing. Conversely, fewer genes showed altered expression levels in ttl-142 than in drol1, and most differentially expressed genes differed between the two mutants.
These results suggest that the phenotypes of ttl-142 and drol1 mutants may reflect the impairment of distinct spliceosomal functions.
要約
多くの真核生物は、U2依存型スプライソソームとU12依存型スプライソソームという二種類のスプライソソームを持つ。U2依存型スプライソソームは99％以上のスプライシングを担うのに対し、U12依存型スプライソソームはわずか0.3％のイントロンを標的とする。U12型イントロンのうち3分の1はその塩基配列がATで始まりACで終わるAT–AC型であり、残りはGT–AG末端をもつ。U12依存型スプライソソームが、末端配列の異なる二種類のイントロンをどのようにスプライシングしているのかは、よく分かっていない。
ヒトのcentrosomal AT–AC splicing factor (CENATAC)はU12依存型スプライソソームのサブユニットであり、特にAT–AC型イントロンのスプライシングに必須である。シロイヌナズナのゲノムにはそのホモログが一つ存在し、TITAN-LIKE (TTL)と呼ばれるが、そのスプライシングにおける機能は不明であった。
本研究ではttl変異体を作出し、そのうちの生存可能なアリル(ttl-142)を解析し、TTLのスプライシングにおける機能を調べた。ttl-142には42塩基の欠失があり、14アミノ酸残基を欠失したタンパク質を発現していると考えられ、そのホモ接合体は形態異常を示した。多くのU12依存型イントロンは野生型に比べて ttl-142でスプライシング効率が低下し、とくにAT–AC型イントロンのスプライシングが強く抑制されていた。
このスプライシング抑制は、AT–AC型イントロンのスプライシングに特異的に必要な遺伝子に変異をもつ drol1（defective repression of the OLE3:LUC1）変異体よりも広範であった。一方で、ttl-142では drol1よりも発現量が変動する遺伝子が少なく、また発現量の変化した遺伝子の多くは両変異体間で一致しなかった。
これらの結果は、ttl-142とdrol1の表現型が、スプライソソーム内の異なる機能の障害を反映している可能性を示唆している。