[麥東倈, 麥卓琍] 遺傳分析顯示PRP4KA, 調節剪接子( splicesome )相關磷酸激脢,對於阿拉伯芥生長與發育扮演

發稿時間:2018-10-25

圖:GFP表現微弱之 prp4ka 與 sac3a 突變株
T: 野生型 (WT) T line (GFP-intermediate control). White bar: 2 mm.

 

剪接訊息RNA(mRNA)是大多數真核生物基因表達的重要步驟。通過蛋白質磷酸化調節組成型剪接( constitutive splicing )和變異性剪接( alternative splicing )來產生多種mRNA同種型即使來自於同一段的RNA。儘管已知植物剪接機制是藉由蛋白質磷酸化導致,但是所涉及磷酸化的蛋白質仍然沒有完全確定。我們在此研究運用阿拉伯芥剪接GFP報導基因的方法篩選出PRP4激酶A(PRP4KA)與基因的剪裁相關。 Prp4激酶是第一個被報導調節真菌和哺乳動物基因剪接的相關激酶,但是在植物中仍未進行研究。我們在此同時篩選並鑑定了SAC3A中缺陷的突變體,SAC3A與PRP4KA在阿拉伯芥具有高度表達的mRNA輸出因子。儘管sac3a突變體看起來正常,但是prp4ka突變體顯示出具有非典型玫瑰花結,晚開花,高身長,少分枝和低種子集的多種表型。自prp4ka和sac3a突變體的RNA定序數據的分析,鑑定了兩個突變體中的可變剪接(alternative splicing)功能重疊。 prp4ka突變體磷酸化蛋白質組學分析中偵測到幾種富含絲氨酸/精氨酸的蛋白質的磷酸化之變化,然而這些蛋白質的磷酸化調節組成型 (constitutive splicing)和選擇性剪接(alternative splicing) 並且影響其他剪接相關因子。 PRP4KB(PRP4KA同源物)的測試表明這兩個基因在功能上並不相同。此結果證明了PRP4KA對於可變剪接和植物表型具有相當的重要性,並且說明PRP4KA可能通過磷酸化調節剪接子(splicesome)來影響可變剪接(alternative splicing)模式。這項工作的貢獻者包括菅野達夫,Peter Venhuizen,溫端南,林文鐽,邱蕙,Maria Kalyna,麥東倈和麥卓琍。 該論文發表在Genetics Society of America – Genetics (https://doi.org/10.1534/genetics.118.301515)。