Молекулярные основы определения судьбы полиаденилированных РНК в ядре

Эукариотические геномы продуцируют множество полиаденилированных (pA+) РНК, которые упаковываются в рибонуклеопротеиновые частицы (RNP). Для обеспечения точного экспрессирования генов функциональные pA+ RNP, включая кодирующие белки RNP, экспортируются в цитоплазму, тогда как транскрипты в нефункциональных pA+ RNP деградируются в ядре. Как клетки различают эти противоположные судьбы, оставалось неизвестным. ДексD-бокс АТФаза UAP56/DDX39B является центральным компонентом функциональных pA+ RNP, способствуя их докингу к «комплексу транскрипции и экспорта 2 (TREX-2)», закреплённому на ядерном поровом комплексе (NPC), что инициирует высвобождение транскрипта из UAP56 для облегчения экспорта. В этой работе мы обнаруживаем, что «соединение нацеливания экзосомы на поли(А)-хвост (PAXT)» содержит собственный модуль, сходный с TREX-2, который высвобождает pA+ РНК из UAP56 для деградации ядерной экзосомой. Ядро этого модуля состоит из тримера LENG8–PCID2–SEM1 (LENG8-PS), который, как мы показываем, структурно и функционально эквивалентен центральному тримеру GANP–PCID2–SEM1 (GANP-PS) TREX-2. Мутогенез и транскриптомные данные демонстрируют, что ядерная судьба pA+ RNP определяется противоборствующими действиями нуклеоплазматического PAXT и ассоциированного с NPC TREX-2, которые интерпретируют RNA-связанную UAP56 соответственно как сигнал к деградации РНК или к экспорту. Поскольку мишени PAXT, как правило, короткие и бедные интронами, мы предлагаем общую модель определения судьбы pA+ RNP, согласно которой различные субъядерные локализации PAXT и TREX-2 обеспечивают деградацию коротких нефункциональных pA+ РНК, одновременно позволяя экспорт их более длинных и функциональных аналогов.