人tRNA剪接中HSPC117连接酶经线粒体-核通讯调控参与转录复合物介导的外显子连接

《Genome Biology》：Mitonuclear control of transcription complexes regulates tRNA splicing

　　

摘要

背景

人类基因组含有数百个tRNA基因，其中一部分基因被短内含子打断。这些基因经RNA聚合酶（Pol）III转录生成前体tRNA，前体tRNA除经RNase P和RNase Z切除侧翼序列外，还需经tRNA剪接复合物进行剪接。前者酶由tRNA剪接内切核酸酶复合物和tRNA连接酶复合物组成。然而，人tRNA剪接复合物在细胞中如何及在何处执行其功能尚不清楚。

结果

我们发现，组装在含有内含子的tRNA基因上的转录复合物具有tRNA连接酶复合物，且该酶受线粒体-核通讯机制调控。一种位于细胞质、与线粒体相关的HSPC117（tRNA连接酶复合物的催化亚基）在细胞周期S期会短暂转位至核质，以促进特定tRNA剪接的第二步反应——外显子连接。这种核定位的RTCB型连接酶作为转录复合物的组成部分发挥作用。敲除HSPC117或表达该酶的失活突变体会导致转录和外显子连接严重受抑，原因是转录复合物组装缺陷。这种抑制还会导致核周区室缺陷，这是由细胞中Pol III转录所必需的H1 RNA表达降低所致。

结论

本研究表明，转录复合物执行特定含内含子tRNA的剪接，且这一两阶段反应依赖于一个控制人细胞中tRNA连接酶HSPC117的线粒体-核通讯机制。