The molecular mechanism of U6 snRNA activation for pre-mRNA splicing

U6 snRNA激活前mRNA剪接的分子机制

基本信息

  • 批准号:
    298521-2011
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 2.19万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    加拿大
  • 项目类别:
    Discovery Grants Program - Individual
  • 财政年份:
    2013
  • 资助国家:
    加拿大
  • 起止时间:
    2013-01-01 至 2014-12-31
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

One of the most basic activities that living things do is to copy their genetic information (DNA) into proteins, the molecular machines that carry out many of the functions that an organism requires to live. The copying of DNA into proteins takes place in two steps: first, DNA is copied into RNA (which is similar to DNA), and, second, RNA is used as a template to specify a particular protein. The DNA includes stretches of "non-coding" information - regions that do not contain information for making proteins - that must be removed before protein synthesis. Failure to remove the non-coding regions leads to corrupted proteins that do not work and, in fact, are frequently associated with diseases such as cancer. Non-coding sequences are removed during the RNA stage in a process known as pre-mRNA splicing. The object of this proposal is to learn how the machinery that carries out the splicing reaction assembles itself onto a target RNA, becomes activated, and causes the splicing events to occur. An important step in this process is the activation of a central component, known as U6, by another particle called U4. Despite three decades of work on splicing, the U4 particle has never been purified biochemically in large enough quantities to characterize. The experiments proposed here take advantage of a novel U4 purification procedure developed by the Rader lab to investigate the composition of the particle (i.e. which proteins are associated with it), its shape, and how it recognizes and associates with U6. Using powerful biophysical tools, these experiments will reveal how U4 and U6 change shape as they interact, and how the shape changes allow U6 to assemble into the splicing machinery. As one of the few splicing-related assembly steps that occurs with just two particles, the interaction of U4 and U6 provides a convenient model for understanding how proteins and RNAs interact and function in these complex and dynamic particles.
生物所做的最基本的活动之一是将其遗传信息(DNA)复制到蛋白质中,蛋白质是执行生物体生存所需的许多功能的分子机器。 将DNA复制成蛋白质的过程分为两步:首先,DNA被复制成RNA(类似于DNA),其次,RNA被用作模板来指定特定的蛋白质。 DNA包括一段“非编码”信息--不包含制造蛋白质的信息的区域--这些信息必须在蛋白质合成之前被去除。 如果不能去除非编码区,就会导致蛋白质损坏,无法工作,事实上,这些蛋白质经常与癌症等疾病有关。 在RNA阶段,非编码序列在称为前mRNA剪接的过程中被去除。 这个提议的目的是了解进行剪接反应的机器如何将自己组装到靶RNA上,被激活,并导致剪接事件发生。 这个过程中的一个重要步骤是激活一个中心成分,称为U6,由另一个粒子称为U4。 尽管对剪接的研究已经进行了三十年,但U4颗粒从未被生物化学纯化到足够大的数量来表征。 这里提出的实验利用了Rader实验室开发的一种新的U4纯化程序,以研究颗粒的组成(即与它相关的蛋白质),它的形状以及它如何识别和关联U6。 利用强大的生物物理工具,这些实验将揭示U4和U6在相互作用时如何改变形状,以及形状的变化如何使U6组装成剪接机器。 作为仅有两个粒子发生的少数剪接相关组装步骤之一,U4和U6的相互作用为理解蛋白质和RNA如何在这些复杂和动态的粒子中相互作用和发挥作用提供了一个方便的模型。

项目成果

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Rader, Stephen其他文献

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