前 mRNA 加工因子 3; PRPF3

  • 前体 mRNA 加工因子 3,酿酒酵母,同源物
  • PRP3
  • HPRP3

HGNC 批准的基因符号:PRPF3

细胞遗传学位置:1q21.2 基因组坐标(GRCh38):1:150,321,467-150,353,232(来自 NCBI)

▼ 描述

从核前 mRNA 中去除内含子发生在称为剪接体的复合物上,该复合物由 4 个小的核糖核蛋白(snRNP) 颗粒和数量不定的瞬时相关剪接因子组成。PRPF3 是与 U4 和 U6 snRNP 相关的几种蛋白质之一。

▼ 克隆与表达

Lauber 等人使用从 HeLa 细胞核提取物中纯化的 PRP3 肽序列(1997) 和霍洛维茨等人(1997) 鉴定了含有 PRP3 的 EST,并对全长 cDNA 进行了测序。推导的 683 个氨基酸的蛋白质的计算分子量约为 77.5 kD。PRP3 与酵母和线虫 Prp3 具有显着的同源性,相似性仅限于它们的 C 端半部分。劳伯等人(1997)确定PRP3含有N端核定位信号和富含丝氨酸的区域,随后是富含脯氨酸的区域和C端核定位信号。总体而言,PRP3 具有很大比例的碱性残基(18% 精氨酸和赖氨酸)。PRP3 还包含 3 个彼此同源的序列,并且共享一个中心 ELK 基序。它还具有与双链 RNA 结合基序有些相似的区域。

Wang 等人使用酵母 Prp3 询问序列数据库,然后进行 PCR 和 cDNA 文库筛选(1997)克隆了HPRP3。推导的蛋白质含有682个氨基酸,计算分子量约为77 kD。HeLa 细胞核提取物的蛋白质印迹分析检测到 PRP3 蛋白的表观分子量约为 90 kD。

▼ 基因功能

Lauber 等人(1997)和王等人(1997) 证实了 U4/U6-U5 tri-snRNP 中 HPRP3 的存在,并表明 HPRP3 与 U4/U6 snRNP 关联更紧密。王等人(1997) 确定大肠杆菌中产生的重组 HPRP3 与 HeLa 细胞核提取物中的 HPRP4(607795) 直接相互作用。

冈萨雷斯-桑托斯等人(2002) 确定 HPRP4 结合需要 HPRP3 的中心区域,而不是 N 或 C 末端。他们假设 HPRP3 可能会招募 HPRP4 进行 U4/U6 snRNP 组装。

Maita 等人使用蛋白质相互作用测定(2005) 表明 PAP1(RP9; 607331) 在人类细胞系中直接与 PRP3 相互作用。两种蛋白质均定位于核点。突变分析表明,PAP1 的碱性区域(氨基酸 175 至 192)与 PRP3 的 C 末端相互作用。该相互作用不需要 PAP1 磷酸化。PAP1 和 PRP3 也形成同源二聚体。细胞分级分析显示,PRP3 主要定位于 13S U4/U6 snRNP,少量定位于 25S U4/U6.U5 复合物。少量 PAP1 与 13S U4/U6 和 25S U4/U6.U5 复合物分离,但大部分 PAP1 定位于游离或轻复合物。麦塔等人(2005) 的结论是,PAP1 可能不是剪接体的重要组成部分,但它可能在某些条件下调节剪接。

FISH、Heng 等人绘制的图谱(1998) 将 PRPF3 基因定位到染色体 1q21.2。

▼ 分子遗传学

人类剪接因子 PRPF31(606419) 和 PRPF8(607300) 的突变可能会导致某些家族出现色素性视网膜炎(RP)。由于人类 HPRP3 基因(酵母前 mRNA 剪接因子 PRP3 的直系同源物)位于色素性视网膜炎-18(RP18;601414)疾病区间内,Chakarova 等人(2002) 将 HPRP3 作为 3 条染色体 1q 连锁 RP 家族的候选者进行筛选。在 2 个英国家庭、一个丹麦家庭和 3 个 RP 个体中发现了两种不同的错义突变。两种突变都聚集在 HPRP3 基因第十一个外显子的 2 个密码子段内。其中一种突变,thr494 突变为 met(T494M;607301.0001),在明显不相关的家族中反复出现,增加了突变热点的可能性。使用跨越 HPRP3 基因区域的 SNP 进行的单倍型分析支持了突变的多个起源。改变的氨基酸在所有已知的 HPRP3 直系同源物中高度保守,表明该结构域在剪接过程中的主要功能。尽管 HPRP3 似乎普遍表达,但作者推测视网膜特异性剪接元件可能与 HPRP3 相互作用并产生视杆光感受器特异性表型。

Tanackovic 等人通过定量 Northern 印迹中的 RNA 含量(2011) 确定正常人视网膜表达的主要 snRNA 比其他测试组织多约 7 倍。视网膜表达的次要 snRNA 数量大约是其他组织的两倍,但睾丸除外,睾丸的次要 snRNA 含量相当。视网膜还显示出更高含量的加工前 mRNA。与正常人淋巴细胞相比,PRPF31、PRPF3 和 PRPF8 基因突变的患者淋巴细胞系在 snRNA 化学计量方面表现出突变和基因特异性变化,并且预催化 U4/U6.U5 复合物的组成也发生了改变。PRPF 基因的突变导致剪接体组装延迟,并伴有转录物特异性剪接缺陷和选择性剪接模式的改变。塔纳科维奇等人。

▼ 等位基因变异体(3 个选定示例):

.0001 RETINITIS PIGMENTOSA 18
PRPF3、THR494MET
在 2 个英国家庭和一个丹麦家庭中患有视网膜色素变性 18(RP18;601414),Chakarova 等人(2002) 在 PRPF3 基因的外显子 11 中发现了 1482C-T 转变,导致高度保守的残基处发生 thr494 到met(T494M) 的取代。筛查的 150 名单纯性 RP 患者中,有 3 名也是突变杂合子。

冈萨雷斯-桑托斯等人(2008)表明,在体外和培养细胞中,T494M 取代显着降低了酪蛋白激酶 II(参见 115440) 对 PRPF3 的磷酸化。因此,PRPF3 C 末端区域与其自身、PRPF4(607795) 和 U4/U6 snRNA 的关联存在缺陷。冈萨雷斯-桑托斯等人(2008)得出结论,T494上的PRPF3磷酸化是启动U4/U6 snRNP复合物内相互作用的关键步骤,并且T494M和U4/U6 snRNP复合物之间的异常相互作用导致RP18表型。

.0002 视网膜色素变性 18
PRPF3、PRO493SER
在一个孤立的色素性视网膜炎 18 病例(RP18; 601414) 中,Chakarova 等人(2002) 在 PRPF3 基因的外显子 11 中发现了 1478C-T 转变,导致高度保守的残基处发生 pro493 到 Ser(P493S) 的取代。

.0003 视网膜色素变性 18
PRPF3、ALA489ASP
在患有视网膜色素变性 18(RP18; 601414) 的西班牙家庭受影响成员中,Gamundi 等人(2008) 在 PRPF3 基因的外显子 11 中发现了一个杂合的 1466C-A 颠换,导致 ala489 到 asp(A489D) 的取代。