Detailansicht

The role of Schizosaccharomyces pombe cyclophilin Rct1 in coupling splicing to RNA polymerase II transcription

Hana Kautmanova

Art der Arbeit

Dissertation

Universität

Universität Wien

Fakultät

Fakultät für Lebenswissenschaften

Betreuer*in

Zdravko Lorkovic

Volltext herunterladen
Volltext in Browser öffnen

URN

urn:nbn:at:at-ubw:1-29556.71110.216154-2

Link zu u:search

(Print-Exemplar eventuell in Bibliothek verfügbar)

Abstracts

Abstract

(Deutsch)

Die RNA Polymerase II (RNAPII) ist ein Multiprotein-Komplex der für die Transkription der messenger RNAs (mRNA) und einiger kleiner, nicht kodierender RNAs verantwortlich ist. Die größte Untereinheit der RNAPII, Rbp1, enthält eine verlängerte C-terminale Domäne (CTD), die abhängig vom Transkriptions-Zyklus reversibel phosphoryliert ist. Die Phosphorylierung der CTD ist ein dynamischer Prozess, der die Transkription reguliert und diese durch pre-mRNA Prozessierung koordiniert. Es wurde bereits gezeigt, dass die Multidomänen Peptidyl-Prolyl Isomerase Rct1 aus Schizosaccharomyces pombe mit transkriptionell aktivem Chromatin assoziiert ist und die transkriptionelle Aktivität von RNAPII reguliert. In dieser Arbeit habe ich die potentielle Rolle von Rct1 in Verbindung von RNAPII vermittelter Transkription und pre-mRNA splicing untersucht. Ich demonstriere dass Rct1 mit den SR Proteinen Srp1 und Srp2, dem SR Protein-ähnlichen splicing Faktor Prp2 (U2AFLG) und der SR Protein-spezifischen Kinase Dsk1 sich teilender Hefezellen in vitro interagiert. Ich zeige dass Rct1 die RS Domäne für alle diese Interaktionen nutzt, aber ebenso die PPIase Domäne für die Wechselwirkung mit Srp2 und Prp2. Ebenso nutzen Srp2 und Prp2 die RS Domäne für die Interaktionen, wohingegen die RS Domäne von Srp1 nicht benötigt wird. Mit Hilfe von Chromatin-Immunopräzipitation zeige ich dass Rct1 und Srp2 mit transkriptionell aktivem Chromatin an dis2, osm1 und rho1 Genen assoziiert ist. Das Verteilungsmuster ähnelt dem von RNAPII. Des Weiteren zeige ich dass die RS Domäne von Rct1 die Freisetzung von RNAPII bei der Intron-abhängigen Verzögerung der Transkription am dis2 Gen fördert. Ich stelle auch dar dass die RS Domäne von Rct1 dessen Aktivität in einem Heterologen System des yeast two hybrid assay moduliert. Da die RS Domäne von Rct1 mit den splicing Faktoren Prp2 und Srp2 interagiert, welche auch in vitro einen Komplex mit RNAPII bilden, erstelle ich ein Modell in welchem Rct1 die RNAPII Prozessivität in Abhängigkeit von Introns negativ reguliert und die Freisetzung von RNAPII an Introns mit verlangsamter Transkription in Abhängigkeit von Prp2 und/oder Srp2 begünstigt. Außerdem zeige ich zum ersten Mal, dass endogene Srp1- und Srp2-Proteine vollständig im Zellkern lokalisiert und häufig phosphoryliert sind. In Übereinstimmung mit der angenommenen Funktion von Srp1 zur Sequestrierung von Srp2 habe ich Srp1 weder in Assoziation mit aktiviertem Chromatin, noch im Komplex mit RNAPII beobachtet. Darüber hinaus habe ich im yeast two hybrid screen ein neues mit Rct1 interagierendes Protein, genannt translin (Tsn1), identifiziert. Obwohl die Funktion von Tsn1 in sich teilender Hefe unklar bleibt, zeige ich dass Tsn1, wie Rct1, mit transkriptionell aktivem Chromatin assoziiert ist. Ebenso interagiert Tsn1 mit dem splicing Faktor Prp2 und der splicing-verwandten Kinase Prp4, was nahe legt dass Tsn1 ebenfalls an der Regulierung von co-transkriptionellem splicing beteiligt ist.

Abstract

(Englisch)

RNA polymerase II (RNAPII) is a multiprotein complex responsible for transcription of messenger RNAs and some small non-coding RNAs. The largest subunit of RNAPII Rbp1 harbors an extended C-terminal domain (CTD) that is reversibly phosphorylated in transcription cycle-dependent manner. Phosphorylation of the CTD is a dynamic process that regulates transcription and coordinates it with pre-mRNA processing. It has been shown previously that multidomain peptidyl-prolyl isomerase Rct1 from Schizosaccharomyces pombe is associated with transcriptionally active chromatin and that it regulates transcriptional activity of RNAPII. Here I investigated a potential role of Rct1 in coupling RNAPII transcription and pre-mRNA splicing. I demonstrate that Rct1 interacts with the fission yeast SR proteins, Srp1 and Srp2, SR protein-like splicing factor Prp2 (U2AFLG) and SR protein-specific kinase Dsk1 in vitro. I show that Rct1 employs the RS domain for all of the interactions, but also the PPIase domain for the interactions with Srp2 and Prp2. Similarly, Srp2 and Prp2 employ the RS domain for the interactions, whereas the RS domain of Srp1 is not required. By chromatin immunoprecipitation I show that Rct1 and Srp2 associate with transcritionally active chromatin at dis2, osm1 and rho1 genes with a distribution pattern similar to RNAPII and that Rct1 RS domain promotes release of RNAPII from the intron-dependent stalling/slow down at dis2 gene. I also demonstrate that Rct1 RS domain modulates the activity of Rct1 in an heterologous system of the yeast two hybrid assay. As the RS domain of Rct1 interacts with splicing factors Prp2 and Srp2, which also create a complex with RNAPII in vitro, I propose a working model where Rct1 negatively regulates RNAPII processivity in an intron-dependent manner and promotes release of RNAPII from the intron-dependent stalling/slow down in Prp2 and/or Srp2-dependent manner. For the first time I also show that endogenous Srp1 and Srp2 proteins are entirely nuclear and prevalently phosphorylated proteins. In accordance with proposed function of Srp1 in sequestration of Srp2, I did neither observe Srp1 to be associated with the transcriptionally active chromatin, nor to create the complex with RNAPII. Finally, in the yeast two hybrid screen I identified a novel Rct1 interacting protein named translin (Tsn1). Although the function of Tsn1 in fission yeasts remain elusive, I show that Tsn1, like Rct1, associates with transcriptionally active chromatin and interacts with splicing factor Prp2 and splicing related kinase Prp4, suggesting that it might be also involved in the regulation of co-transcriptional splicing.

Autor*innen

Hana Kautmanova

Haupttitel (Englisch)

The role of Schizosaccharomyces pombe cyclophilin Rct1 in coupling splicing to RNA polymerase II transcription

Paralleltitel (Deutsch)

Die Rolle von Schizosaccharomyces pombe Cyclophilin Rct1 in Verbindung von Splicing und RNA Polymerase II Transkription

Publikationsjahr

2011

Umfangsangabe

190 S. : Ill., graph. Darst.

Sprache

Englisch

Beurteiler*innen

Zdravko Lorkovic ,

Andrea Barta

Klassifikation

42 Biologie > 42.13 Molekularbiologie

AC Nummer

AC08948365

Utheses ID

15011

Studienkennzahl

UA | 091 | 490 | |

Detailansicht

Abstracts

Schlagwörter