TRANSFORMER 2 β 同源; TRA2B

  • TRANSFORMER 2,果蝇,β
  • TRA2-β
  • HTRA2-β-1 的同源物
  • 剪接因子,富含精氨酸/丝氨酸,10;SFRS10

HGNC 批准的基因符号:TRA2B

细胞遗传学位置:3q27.2 基因组坐标(GRCh38):3:185,914,557-185,938,026(来自 NCBI)

▼ 克隆和表达

Beil 等人(1997) 进行了酵母 2 杂交筛选,以寻找参与前 mRNA 剪接的新因子。他们使用 SC35 作为诱饵,孤立出一种人类 cDNA,称为 TRA2-β-1,与果蝇 Transformer-2(tra2) 蛋白具有高度同源性。TRA2-β-1 是一种核蛋白,以斑点模式与 SC35 共定位。它与酵母中的多种 SR 蛋白(参见 603364)相互作用。第二种亚型,名为 TRA2-β-2,是通过选择性剪接产生的。该异构体产生没有 SR 结构域的截短蛋白。两种亚型均匀分布在成年大鼠组织中。在刺激原代人 T 细胞和原代大鼠脾细胞培养物后,这 2 种异构体的比例发生变化,表明选择性剪接参与了 TRA2-β 活性的调节。

斯托伊洛夫等人(2004) 发现 TRA2-β-1 利用负反馈环来调节其外显子 2 的剪接。TRA2-β-1 与外显子 2 中存在的 4 个增强子结合,激活外显子 2 包含,导致 mRNA 不翻译成蛋白质。外显子 2 增强子的突变表明 TRA2-β-1 结合简并序列 GHVVGANR,该序列在外显子中比在内含子中更常见。TRA2-β-1 的过度磷酸化强烈降低了其与 RNA 的结合。CLK2(602989) 的存在阻止了外显子 2 和 3 的使用,从而生成 TRA2-β-3 mRNA。TRA2-β-3蛋白缺乏TRA2-β-1的第一个RS结构域,在多种组织中表达,并且对TRA2-β剪接位点选择没有影响。当 TRA2-β-1 被相互作用的蛋白质隔离时,外显子 2 不再被识别,

全长 TRA2-β 包含 N 端富含精氨酸和丝氨酸(RS) 结构域,随后是中央 RNA 识别基序(RRM)、富含甘氨酸的区域和 C 端 RS 结构域(Novoyatleva 等,2008)。

▼ 基因结构

Nayler 等人(1998) 确定 TRA2-β 基因包含 10 个外显子,跨度为 21 kb。RT-PCR 和 EST 数据库中 TRA2-β cDNA 的分析表明,通过选择性剪接产生了 5 种不同的 TRA2-β RNA 亚型。

▼ 测绘

通过辐射混合面板的分析,Nayler 等人(1998) 将 TRA2B 基因定位到染色体 3q26.2-q27。

▼ 基因功能

Tacke 等(1998) 表明人类 TRA2 蛋白存在于 HeLa 细胞核提取物中,并且它们有效且特异性地结合到先前表征的前 mRNA 剪接增强子元件。两种纯化蛋白均优先结合含有 GAA 重复序列的 RNA 序列,这是许多增强子元件的特征。TRA2 蛋白在体外均不发挥组成型剪接的作用,但均以序列特异性方式激活增强子依赖性剪接,并在用竞争性 RNA 抑制后恢复它。这些发现表明哺乳动物 TRA2 蛋白是序列特异性剪接激活剂,可能参与细胞特异性剪接模式的控制。

内勒等人(1998) 观察到 2 个 TRA2-β 亚型,TRA2-β-3 和 TRA2-β-4,似乎具有组织特异性和发育调节性,并且编码缺乏第一个 SR 结构域的蛋白质。定位于细胞核的嵌合 GFP-TRA2-β-3 蛋白,表现出剪接因子特征的点状染色模式。TRA2-β-3 蛋白在酵母 2-杂交测定和体内与 SR 蛋白的子集相互作用。

维纳布尔斯等人(2000) 使用酵母 2-杂交系统表明 RBMY(400006) 的基因产物、RBMX 基因产物 HNRNPG(300199) 和一种新的睾丸特异性相关基因(称为 HNRNPG-T) 与 TRA2-β 相互作用。RBMY 基因产物和 TRA2-β 共定位于人精母细胞核的 2 个主要结构域中。与 RBMY 基因产物的蛋白质相互作用结构域一起孵育,抑制了含有与 TRA2-β 结合的必需增强子的特定前 mRNA 底物的体外剪接。RBMY 的 RNA 结合域影响 5-prime 剪接位点选择。作者得出结论,HNRNPG 蛋白家族参与前 mRNA 剪接,并假设 RBM 可能参与精母细胞中 TRA2-β 依赖性剪接。

通过体内剪接测定,Hofmann 和 Wirth(2002) 将蛋白质 HNRNPG 及其旁系同源物 RBM 鉴定为促进 SMN2(601627) 外显子 7 内含的 2 个新型剪接因子。HNRNPG 和 RBM 均非特异性结合 RNA,但直接且特异地结合 Htra2-β-1,Htra2-β-1 本身通过与 SMN2 外显子 7 前 mRNA 的直接相互作用刺激外显子 7 的内含。使用 HNRNPG 的缺失突变体,作者证明了 HNRNPG 与 Htra2-β1 的特异性蛋白质-蛋白质相互作用,该相互作用介导 SMN2 外显子 7 的包含,而不是 HNRNPG 与 SMN 前 mRNA 的非特异性相互作用。这些反式作用剪接因子对内源性 SMN2 转录本也有效,并增加了内源性 SMN 蛋白水平。作者提出了一个模型,说明这些剪接因子如何调节外显子 7 mRNA 的加工。

近端脊髓性肌萎缩症(SMA; 253300) 是由 SMN1(600354) 纯合缺失引起的。SMN2 是一个几乎相同的拷贝基因,存在于所有 SMA 患者中;然而,由于关键外显子的异常剪接,该基因无法提供针对疾病的保护。由于单个非多态性核苷酸差异(SMN1 中的 C 与 SMN2 中的 T),SMN2 衍生的转录物主要缺乏 SMN 外显子 7。霍夫曼等人(2000) 表明,TRA2-β 的瞬时表达通过与外显子 7 内富含 AG 的外显子剪接增强子相互作用,刺激了 SMN2 衍生的小基因转录物中外显子 7 的包含(2002) 证明 SRp30c(SRSF9; 601943) 可以刺激 SMN 外显子 7 包含,并且该活性需要与 TRA2-β 相同的富含 AG 的增强子。SRp30c与SMN外显子7没有直接关联;相当,它与外显子增强子的关联是通过与 TRA2-β 的直接相互作用介导的。在缺乏 TRA2-β 结合位点的情况下,SRp30c 无法与 SMN 外显子 7 结合。作者得出结论,SRp30c 是 SMN 外显子 7 包含的调节剂。

门德等人(2010) 指出,SFRS10 结合 SMN1/SMN2 RNA 并在体外恢复全长(FL)-SMN2 mRNA 水平。他们使用 Cre/loxP 系统在小鼠中生成条件 Sfrs10 等位基因。Sfrs10 普遍存在的纯合缺失导致 E7.5 左右的早期胚胎致死,表明 Sfrs10 在小鼠胚胎发生过程中发挥着重要作用。在源自 Sfrs10 纯合全长胚胎的小鼠胚胎成纤维细胞(MEF) 中用重组 Cre 删除 Sfrs10 会增加 Smn-del7 的低水平,而不影响全长 Smn 水平。在来自 Smn(-/-);SMN2(tg/tg);Sfrs10(fl/fl) 胚胎的 MEF 中,重组 Cre 删除 Sfrs10 对 SMN2 剪接没有影响,但增加了 SMN 水平。

纳西姆等人(2003) 表明 HNRNPG 和剪接激活蛋白 TRA2B 对几个外显子的掺入具有相反的作用,并且两者都能够充当激活剂或阻抑剂。HNRNPG 通过特定序列发挥作用,抑制人慢骨骼 α-原肌球蛋白(TPM3;191030) 的骨骼肌特异性外显子(SK),并刺激替代非肌肉外显子的包含。HNRNPG 与外显子的结合被 TRA2B 拮抗。这两种蛋白质对肌营养不良蛋白(300377) 假外显子也具有相反的作用。该外显子在患者心肌中的掺入水平高于骨骼肌,导致 X 连锁扩张型心肌病。与 HNRNPG 共转染抑制了心脏成肌细胞中的掺入,而 TRA2B 则增加了骨骼肌成肌细胞中的掺入。

维纳布尔斯等人(2005) 发现 Tra2B 以浓度依赖性方式重现了同源结构域相互作用激酶 HIPK3(604424) 的睾丸特异性剪接,并与长的富含嘌呤的序列特异性结合。该序列还与 HNRNPA1(164017)、HNRNPH1(601035)、ASF/SF2(SFRS1; 600812) 和 SRp40(SFRS5; 600914) 特异性结合。体外研究表明,在 Tra2B、ASF/SF2 和 SRp40 存在的情况下,该序列将剪接转移到异源前 mRNA 底物内的下游 5 素剪接位点,而 HNRNPA1 特异性抑制这种选择。通过突变 HIPK3 中富含嘌呤的序列,作者表明它是 Tra2B 和 HNRNPA1 介导的调节的主要决定因素。维纳布尔斯等人(2005) 提出了 Tra2 蛋白在精子发生中的进化保守作用,

诺沃亚特列娃等人(2008) 在 TRA2-β 的 RRM 结构域中鉴定出保守的蛋白磷酸酶-1(PP1;参见 176875) 结合基序(RVDF)。PP1 直接与 RVDF 基序结合并使 TRA2-β 去磷酸化,从而促进 TRA2-β 的同源多聚化以及 TRA2-β 与其他含有 SR 结构域的蛋白质的相互作用。