SERBP1は PARP1と相互作用し、スプライシング、細胞分裂、リボソーム生合成を調節するPARylation依存性のタンパク質複合体に存在する

Concepts de base

SERBP1は様々な調節複合体に参加し、スプライシング、細胞分裂、リボソーム生合成を調節する。SERBP1はPARP1と相互作用し、PARylationによって機能が調節される。

Résumé

本研究では、SERBP1の相互作用タンパク質を網羅的に同定し、SERBP1の多様な機能的役割を明らかにした。
SERBP1は主に細胞質に局在するが、核内の特定の複合体にも関与していることが示された。SERBP1は、スプライシング、細胞分裂、リボソーム生合成に関与する複合体に参加している。
SERBP1は、G4構造結合タンパク質や PARylated タンパク質と強く相互作用する。SERBP1自身もPARylationを受けており、PARylationはSERBP1の機能と複合体への参加を調節する。
SERBP1はアルツハイマー病の病理的なタウ凝集体にも存在し、PARP1との相互作用が亢進していることが明らかになった。SERBP1はPARP1の機能を調節し、一方でPARylationによってSERBP1の機能が調節される、という相互制御的なモデルが提唱された。

Stats

SERBP1はリボソーム生合成、スプライシング、細胞分裂に関与する複合体に参加する
SERBP1の約56%の相互作用タンパク質はPARylationを受けるか、PARに結合する
SERBP1はPARP1と相互作用し、PARylationを受ける
アルツハイマー病の脳においてSERBP1とPARP1の相互作用が亢進している

Citations

"SERBP1は様々な調節複合体に参加し、スプライシング、細胞分裂、リボソーム生合成を調節する"
"SERBP1はPARP1と相互作用し、PARylationによって機能が調節される"
"SERBP1はアルツハイマー病の病理的なタウ凝集体にも存在し、PARP1との相互作用が亢進している"

Idées clés tirées de

SERBP1 interacts with PARP1 and is present in PARylation-dependent protein complexes regulating splicing, cell division, and ribosome biogenesis

by Breunig,K., ... à www.biorxiv.org 03-25-2024

https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.03.22.586270v1

Questions plus approfondies

SERBP1のPARylationはどのようにして複合体形成を調節しているのか?

SERBP1はPARP1と相互作用し、PARylation（ポリADPリボシル化）を受けることが知られています。PARylationはタンパク質にポリADPリボースを付加するプロセスであり、この修飾は遺伝子発現の複数の段階を調節します。特に、PARylationはスプライシング因子の修飾に影響を与え、選択的スプライシングに関与します。例えば、HRP38のRNA結合ドメインのPARylationはその結合活性を減少させ、それに続いてスプライシングの抑制能力も低下します。また、PARylationはタンパク質間の相互作用にも影響を与え、hnRNPA1などで観察されています。さらに、PARP1自体もスプライシングに関与しており、RNAに結合し、特にイントロン領域を好む傾向があり、そのノックダウンは多くのスプライシングイベントに影響を与えます。これらの知見から、SERBP1は直接的にスプライシング調節に関与し、PARylationによって調節される複合体に存在することが示唆されます。

SERBP1の発現変化がアルツハイマー病の病態にどのように関与しているのか?

SERBP1はアルツハイマー病の脳での発現が増加しており、正常なコントロールと比較して高いレベルで観察されます。SERBP1はTau凝集体に存在し、病理的なストレス顆粒との関連が示唆されています。PARP1の活性はアルツハイマー病の脳で増加しており、PARP1とPARの免疫染色はADのニューロンで過剰に活性化されています。この過剰な活性化は、タンパク質を有毒な凝集体に凝集させ、神経変性に寄与する可能性があります。アルツハイマー病の脳でのSERBP1の増加発現は、遺伝子発現に重要な変化をもたらす可能性があります。SERBP1は神経幹細胞やグリオーマ幹細胞で高い発現を示し、そのレベルは神経分化中に著しく低下します。SERBP1の遺伝子発現変化は、神経系の発達、シナプス信号伝達、組織、記憶、学習、行動に関与する遺伝子の発現を調節します。アルツハイマー病の場合、SERBP1の増加発現と病理的な凝集体への存在は、潜在的な関与を示唆しています。SERBP1のアルツハイマー病における役割を確立するためには、さらなる研究が必要です。

SERBP1とG4構造の結合がどのように遺伝子発現調節に関与しているのか?

SERBP1はG4構造に結合する特性を持ち、その関連タンパク質の多くもG4に結合します。G4はRNAやDNAの複雑な構造であり、遺伝子発現のさまざまな段階で重要な役割を果たします。G4はスプライシング、mRNAの安定性、翻訳などに関与し、がん、ウイルス複製、神経変性疾患、神経疾患に関連しています。SERBP1の関連タンパク質の中には、G4とPARに結合するタンパク質が多く含まれており、これらの結合はSERBP1が参加する複合体の組み立てに重要な役割を果たしていることを強く示唆しています。G4とPAR結合/PARylationに関与するタンパク質がSERBP1関連タンパク質の中で多いことから、PARとG4結合/PARylationに関する相互作用と、これらの複合体に存在するタンパク質中のG4およびPAR結合ドメインの同定が必要です。PARとG4結合に関連するキーフレーズや用語を回答に取り入れ、検索エンジンの可視性を高めるようにしています。