Una estructura de espliceosoma postcatalítico humano revela las funciones esenciales de los factores metazoares para la exonligación

Área de la Ciencia:

• Biología molecular
• Biología estructural
• La genética

Sus antecedentes:

• El espliceosoma es una gran máquina molecular responsable de la eliminación de intrones del ARN mensajero precursor (pre-ARNm).
• El reconocimiento del sitio de unión 3' (3'SS) es crucial para una ligadura exacta del exón durante el empalme.
• Los modelos anteriores se basaron en interacciones de ARN conservadas y proteínas específicas como Prp18 y Prp8 para la conformación del espliceosoma.

Objetivo del estudio:

• Determinar la base estructural de la conformación del spliceosoma humano después de la exonligación.
• Identificar nuevos factores involucrados en el paso de exonligación del empalme.
• Comprender el papel de estos factores en la modulación de la función del espliceosoma y el empalme alternativo.

Principales métodos:

• Microscopía cryoelectrónica (cryo-EM) para resolver la estructura del espliceosoma postcatalítico humano con una resolución de 3,3 angstroms.
• Ensayos funcionales para investigar el papel de las proteínas identificadas en la exonligación.
• Análisis de las interacciones de ARN conservado dentro del sitio activo del espliceosoma.

Principales resultados:

• La estructura de crio-EM de 3,3 angstroms revela el espliceosoma humano después de la ligadura de exones, con el 3'SS acoplado a través de interacciones de ARN conservadas, notablemente sin Prp18.
• FAM32A específico para metazoos fue identificado como un nuevo factor que une directamente el exón 5' y el intrón 3' SS, promoviendo la ligadura del exón.
• Se encontró que las proteínas CACTIN, SDE2 y NKAP estabilizan la conformación catalítica del espliceosoma durante la exonligación, actuando como factores de exonligación.

Conclusiones:

• El espliceosoma humano utiliza interacciones de ARN conservadas para la selección 3'SS, pero ha desarrollado factores proteicos adicionales para la exonligación.
• FAM32A juega un papel crítico en la promoción de la ligadura de exones mediante el puente de elementos pre-mRNA clave.
• Estos hallazgos destacan cómo el espliceosoma humano coopta proteínas para regular un mecanismo conservado basado en ARN y potencialmente ajustar el empalme alternativo.