Gen des Monats November: PNUTS
Eine maßgebliche, bislang unbekannte Rolle des PNUTS-Komplexes in der Transkription von Genen durch die RNA-Polymerase II konnten Forschende jetzt aufdecken. Über den neuen, für die Genexpression wesentlichen Mechanismus reguliert der PNUTS-Komplex das Ende von transkriptionellen Pausen und die Wiederaufnahme der Elongation. PNUTS (protein phosphatase 1 nuclear targeting subunit) ist ein vom Gen PPP1R10 (PNUTS) kodiertes Enzym, das die Aktivität der Proteinphosphatase 1 (PP1) reguliert. Bislang war lediglich bekannt, dass der aus PNUTS, PP1 und weiteren Proteinen bestehende Komplex essentiell ist für die Termination der Transkription.
Der hoch regulierte Vorgang der Transkription von Genen läuft grob in drei Phasen ab: Initiation, Elongation und Termination. Während der Elongation bewegt sich die RNA-Polymerase II (RNAP II) entlang der DNA und kopiert diese in einen komplementären mRNA-Strang, der als Vorlage für die Herstellung von Proteinen dient. Allerdings kommt dieser Kopierprozess immer wieder ins Stocken, die RNAP II legt quasi eine Pause ein. In Mausexperimenten und mittels bildgebender, biochemischer und quantitativer genomischer und proteomischer Methoden fanden die Wissenschaftler*innen nun heraus, dass der PNUTS-Komplex dafür verantwortlich ist, die RNAP II aus dem Stillstand zu lösen. Dazu interagiert PNUTS mit PP1. Der Studie zufolge erkennt PNUTS dabei Faktoren, die für die Beendigung der Transkriptionspause und die Wiederaufnahme der Elongation erforderlich sind, und ermöglicht ihre Dephosphorylierung durch PP1.
Die Ergebnisse der Studie wurden im Fachjournal Molecular Cell veröffentlicht.
Kelley JR, Dimitrova E, Maciuszek M, …, Klose RJ. The PNUTS phosphatase complex controls transcription pause release. Mol Cell. 2024 Nov 21:S1097-2765(24)00886-4. doi: 10.1016/j.molcel.2024.10.045. Epub ahead of print.