Role of the ubiquitin-like protein, Hub1, in the pre-mRNA splicing regulation

Abstract

Splicing is a key step of eukaryotic gene expression and as well as other steps of this vital process, splicing has to be tightly regulated. Hub1 protein is a ubiquitin-like protein which noncovalently interacts with spliceosomal proteins Snu66 and Prp5 ATPase. According to the proposed model, low level of Hub1 protein stimulates ATPase activity of Prp5 helicase sufficiently for splicing of optimal splice sites, but not for splicing of suboptimal ones. Nevertheless, high level of Hub1 protein stimulates Prp5 ATPase sufficiently for splicing of both splice-site types. Excessive level of Hub1 protein may be harmful for the cell, because the immoderate splicing of suboptimal splice sites may produce aberrantly-spliced transcripts as a by-product. Hub1-induced negative feedback loop safeguards the cell from Hub1 protein hyperactivity by regulation of Prp5 ATPase level. Additionally, Hub1 protein regulates alternative splicing of Saccharomyces cerevisiae SRC1 gene and ensures appropriate balance of its products.

Sestřih je klíčovým krokem eukaryotické genové exprese, a stejně tak jako ostatní kroky tohoto životně důležitého procesu, musí být pevně regulován. Protein Hub1 je proteinem podobným ubiquitinu, který nekovalentně interaguje se spliceosomovými proteiny Snu66 a Prp5 ATPázou. Podle navrženého modelu nízká hladina proteinu Hub1 stimuluje ATPázovou aktivitu Prp5 proteinu dostatečně pro sestřih optimálních sestřihových míst, ale už ne pro sestřih suboptimálních míst. Nicméně vysoká hladina Hub1 proteinu je dostatečná pro stimulaci Prp5 ATPázy pro sestřih obou typů sestřihových míst. Jelikož sestřih suboptimálních substrátů může generovat jako vedlejší produkt aberantně sestřižené transkripty, přílišná aktivita proteinu Hub1 by mohla být pro buňku škodlivá. Před rizikem hyperaktivního proteinu Hub1 chrání buňku negativní zpětnovazebná smyčka regulující hladinu Prp5 ATPázy. Tato smyčka je proteinem Hub1 indukována. Navíc Hub1 protein reguluje alternativní sestřih genu SRC1 Saccharomyces cerevisiae a zajišťuje tak náležitou rovnováhu jeho produktů.