Die Serin/Threonin Kinase Prp4 und die SR Proteine sind Teil eines Mechanismus, der in Schizosaccharomyces pombe das Herausspleißen von Introns mit schwachen Spleißstellen sicherstellt und koordiniert

Das prä-mRNA Spleißen ist als Prozessierungsschritt der post-transkriptionalen Modifikation von RNA Transkripten ein wichtiger Teil der eukaryotischen Genexpression. Dabei werden aus der prä-mRNA, die in Exons und Introns unterteilt ist, die Introns herausgespleißt. Die Exons werden miteinander verknüpft bevor das Transkript anschließend als reife mRNA aus dem Zellkern in das Zytoplasma exportiert und für die Translation verwendet wird. Diese Reaktion wird durch das Spleißosom katalysiert. Dieses erkennt anhand der 5´-Exon/5´-Spleißstelle, der Verzweigungssequenz und der 3´-Spleißsstelle den Anfang und das Ende des Introns. Es ist bekannt, dass die Aktivität der Serin/Threonin Kinase Prp4 in Schizosaccharomyces pombe für die Erkennung und das Herausspleißen von Introns mit schwachen Spleißstellen benötigt wird. Diese Introns werden als Prp4 Kinase-abhängige Introns bezeichnet. In dieser Arbeit sollte die Funktion der Prp4 Kinase bei dem essentiellen Schritt der Intronerkennung weiter aufgeklärt werden. Deswegen wurden zunächst neue in vitro Substrate der Prp4 Kinase identifiziert. Dazu zählen das Protein U1-70K des U1 snRNPs, das Protein Bpb1, das SR Protein Srp2 und das SR-ähnliche Protein Rsd1. SR Proteine sind dafür bekannt als trans-agierende Spleißfaktoren mit Komponenten des Spleißosoms zu interagieren und zur Erkennung von Introns beizutragen. Es wurde gezeigt, dass die Aktivität der Prp4 Kinase mit den SR Proteinen, Srp1 und Srp2, in Verbindung steht. Fehlen diese beiden Proteine in der Zelle, zeigt sowohl die Analyse einzelner Introns durch RT-PCR als auch eine Sequenzierung der Gesamt-RNA, dass nahezu alle Introns Prp4-unabhängig gespleißt werden. Die beiden nicht-essentiellen Kinasen, Dsk1 und Lkh1, sind auch an diesem Mechanismus beteiligt. Die Analyse einzelner Introns durch RT-PCR zeigt, dass eine Deletion dieser beiden Kinasen ebenfalls zu Prp4-Unabhängigkeit der Introns führt. Mutationsanalysen im 5´-Exon zweier Reportergene oberhalb der X-3X-2X-1/5´-SS zeigen, dass auch die Sequenz im Bereich des 5´-Exons eine Auswirkung auf die Erkennung und Prp4 Kinase-Abhängigkeit von Introns hat. Prp4-unabhängige Introns sind von Mutationen im Bereich des 5´-Exons nicht beeinflusst. Zusammengefasst zeigen die Ergebnisse, dass die Prp4 Kinase zusammen mit den SR Proteine und den beiden nicht-essentiellen Kinasen, Dsk1 und Lkh1, das Herausspleißen von Introns mit schwachen Spleißstellen sicherstellt und koordiniert.