[분자생물학] 14.7 : alternative splicing (대체 스플라이싱), silencing of splicing

 

 

이번 포스트에서는 alternative splicing(대체 스플라이싱), 그리고 splicing을 silencing(참묵화)시키는 방법에 대해 알아보도록 하자.

 

 

 

eukaryotic gene들 중 많은 종류는 alternative splicing에 의해 각종 번역물로 번역됨. (특히 higher eukaryote에서는 alternative splicing이 흔히 일어남) alternative splicing을 통해 단백질이 secreted form으로 합성될 것인지 membrane-bound form으로 합성될 것인지가 정해질 수도 있고, active한 상태로 합성될 것인지 inactive한 상태로 합성될 것인지가 정해질 수도 있음.

 

 

 

 

 

 

위 그림에 대표적인 alternative splicing의 예가 나타나 있으므로 참고할 것.

 

 

 

지금부터 알아볼 것은 초파리에서 흔히 일어나는 sex-specific splicing의 과정임.

 

 

 

 

이 때 중요하게 등장하는 gene은 Sxl, Tra, Dsx임. 각각의 경우 male과 female에서 splicing되는 양상이 다름. 이 때 Sxl, tra의 경우 male version의 splicing을 통해 만들어지는 mRNA는 중간에 번역을 stop시키는 신호를 가지고 있기 때문에 결국 짧고 기능하지 않는 protein으로 합성되어버림.

 

 

한편 female의 경우 alternative splicing을 통해 큰 version의 Sxl, tra protein이 만들어지고, 이들 각각이 다음 녀석들에게(Sxl은 tra에게, tra는 dsx에게) 일종의 SR factor로 기능해서 결과적으로 female 특유의 특성이 나타날 수 있게 됨.

 

 

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한편 splicing을 silencing하는 단백질, 그리고 그 단백질이 인지하는 sequence들도 존재함. 대표적으로 exon의 경우 exonic splicing enhancer(ESE)라는 부분이 있을 시 이 부분에 붙는 단백질들에 의해 splicing이 촉진되는 반면 exonic splicing silencer(ESS)라고 부르는 부분이 있을 시 이 부분에 붙는 단백질들에 의해 splicing이 억제됨. (intron의 경우도 마찬가지로 intron splicing element를 가지고 있을 수 있음)

 

 

 

 

 

위 그림에는 크게 3가지 방법으로 splicing이 억제되는 과정이 나타나 있음. 우선 이 때 ESS와 결합하는 단백질인 A1은 hnRNP의 일종임. (hnRNP이므로 당연히 내부에 hnRNA를 포함하고 있음. 앞서 hnRNA의 대부분은 mRNA로 mature된다고 했었지만 이과 같이 mature되지 않고 hnRNA 그 자체로 남아 기능하는 경우도 있음)

 

 

(a)의 경우 ESS에 붙은 A1이 줄줄이 A1을 recruit하게 되고 그 결과 splicing factor들의 splice site 접근이 차단되어 splicing이 억제되는 기작임. (b)의 경우 intron 부분에 A1이 붙어서 splicing factor들의 접근을 차단하는 기작임. (c)의 경우 A1과 같은 녀석들이 dimer를 이루고, 이 때 형성된 pre mRNA의 특징적인 구조 때문에 splicing factor가 접근하지 못하도록 차단되는 기작임.

 

 

 

 

 

참고로 ESS activity에 대해 알아볼 수 있는 reporter를 이용한 실험 design이 위 그림에 나타나 있으므로 참고할 것.

 

 

 

 

다음 포스트에서는 self-splicing RNA에 대해 알아보자.