Modulatorji spajanja (SM) pladienolidi, herboksidieni in spliceostatini delujejo protitumorno tako, da spremenijo sposobnost SF3B1 in PHF5A proteinov, komponent SF3b spajalnega faktorja, da lahko prepoznajo različna intronska razcepiščna zaporedja in s tem fino uravnavanje kostitucijskega/alternativnega/nepravilnegaa spajanja pre-mRNA. Tukaj smo s pomočjo strukturnih informacij pridobljenih s krio-EM podatkov in več mikro-sekundnih vseatomskih simulacij SF3b apo oblike ter kompleksov z izbranimi SM razkrili kako se modulatorji vežejo v ozek vezavni žep na SF3B1/PHF5A proteinski vmesnik. To se zgodi z zaklenitvijo intrinzične zaprto/odprte konformacijske tranzicije SF3B1 solenoidne strukture v odprto stanje. Posledično SM-ji preprečijo proteinsko formacijo SF3B1 zaprte formacije z vezanim intronom z zmanjšanjem interne navzkrižne korelacije in funkcijske plastičnosti SF3B1 proteina. Nadalje podpremo tezo, da učinek SM-jev je več kot le kompetitivna inhibicija z intronom. Dejansko naše simulacije kažejo, da vpeljava rezistentnih/senzibilnih mutacij na SF3B1 ali PHF5A proteinu, poleg vpliva na vezavno afiniteto SM-jev, tudi vplivajo na funkcionalno dinamiko SF3B1. To pridobljeno znanje pojasnjuje molekularne pogoje modulacije SF3B1 z malimi molekulami, ki so temelj za racionalno načrtovanje novih učinkovin z delovanjem na različne tipe tumorjev, ki so posledica nepravilnega procesa spajanja. To delo tudi podpira tezo, da so strukture iz krio-elektronske mikroskopije primerne za bodoče študije načrtovanja novih učinkovin.
COBISS.SI-ID: 40252421
Spajalno telesce precizno procesira pre-mRNA preko prepoznavanja specifičnih nekodirajočih intronskih traktov, vključno z razcepiščnim zaporednjem (BPS) in 3'-spajalnim mestom (3'SS). Mutacije proteina Hsh155 (glive)/SF3B1 (človek), ki je del SF3b spajalnega faktorja vključenega v prepoznavo BPS in lahko vodi do spremenjenega BPS zaporedja in posledično spremenjene 3'SS, povzroči nepravilno spojene mRNA transkripte. Čeprav se omenjene mutacije pojavljajo pri hematoloških malignih obolenjih, mehanizem njihovega spreminjanja genske ekspresije ostaja nepojasnjen. V tej študiji smo s pomočjo večih mikro-sekundih simulacij molekulske dinamike osem različnih ~700,000 atomskih modelov spliceosomskega Bact kompleksa in genskega sekvenciranja SF3B1 razkrili, da te mutacije destabilizirajo vezavo introna in/ali vplivajo na funkcijsko dinamiko Hsh155/SF3B1 proteina samo v prisotnosti nekomplementarnega BPS zaporedja, v nasprotju z ne-patogenimi variantami, ki smo jih tudi okarakterizirali v naši študiji. To nakazuje na navzkrižno korelacijo med distalnimi mutacijami v Hsh155 proteinu in BPS zaporedju. Naši zaključki prispevajo k osvetlitvi principov pre-mRNA prepoznave, ki omogočajo kritični vpogled v mehanizem konstitucijskega/alternativnega/nepravilnega spajanja.
COBISS.SI-ID: 40252677