Coding region polyadenylation generates a truncated tRNA synthetase that counters translation repression.
Coding region polyadenylation generates a truncated tRNA synthetase that counters translation repression.
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DOI：
10.1016/j.cell.2012.02.018
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发表时间：
2012-03-30
期刊：
影响因子：
64.5
通讯作者：
Fox PL
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Yao P;Potdar AA;Arif A;Ray PS;Mukhopadhyay R;Willard B;Xu Y;Yan J;Saidel GM;Fox PL
转录后调控机制将“微调”控制叠加在基因转录的“开关”特征上。我们利用计算模型和实验验证来解决 mRNA 表达和蛋白质合成之间的异常关系。尽管 VEGFA mRNA 表达量高且可变，但差异 GAIT（γ-干扰素激活翻译抑制剂）复合物激活将 VEGF-A 合成抑制至低且恒定的速率。动态模型模拟表明存在一种未识别的抑制性步态元素相互作用因素。我们发现了一种截短形式的谷氨酰脯氨酰 tRNA 合成酶 (EPRS)，它是结合目标转录物中 3'-UTR GAIT 元件的 GAIT 成分。截短的蛋白质 EPRSN1 可防止功能性步态复合体的结合。 EPRSN1 mRNA 是通过将 EPRS 编码序列中的 Tyr 密码子显着多聚腺苷酸化定向转化为终止密码子 (PAY*) 来生成的。通过对带有 GAIT 元件的转录本进行低水平的保护，EPRSN1 对目标蛋白表达施加了强大的“翻译涓流”。全基因组分析显示 PAY* 生成多个截短的转录本，从而有助于转录组扩展。
Post-transcriptional regulatory mechanisms superimpose “fine-tuning” control upon “on-off” switches characteristic of gene transcription. We have exploited computational modeling with experimental validation to resolve an anomalous relationship between mRNA expression and protein synthesis. Differential GAIT (Gamma-interferon Activated Inhibitor of Translation) complex activation repressed VEGF-A synthesis to a low, constant rate despite high, variable VEGFA mRNA expression. Dynamic model simulations indicated the presence of an unidentified, inhibitory GAIT element-interacting factor. We discovered a truncated form of glutamyl-prolyl tRNA synthetase (EPRS), the GAIT constituent that binds the 3’-UTR GAIT element in target transcripts. The truncated protein, EPRSN1, prevents binding of functional GAIT complex. EPRSN1 mRNA is generated by a remarkable polyadenylation-directed conversion of a Tyr codon in the EPRS coding sequence to a stop codon (PAY*). By low-level protection of GAIT element-bearing transcripts, EPRSN1 imposes a robust “translational trickle” of target protein expression. Genome-wide analysis shows PAY* generates multiple truncated transcripts thereby contributing to transcriptome expansion.
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