단백질 코드만 망가뜨리는 것이 아니다!

단백질 코드만 망가뜨리는 것이 아니다!

Pathogenic variants that alter protein code often disrupt splicing.

Nature genetics 에 온라인으로 먼저 publish 된 논문인데, 이것저것 끄적이다가 제목만 보고도 “오옷!”하는 땡기는 느낌이 있어서 읽기 시작하였다.논문 제목을 쉽고 명확하게 정하는 것도 능력인 듯. 내용도 제목만큼이나 흥미로웠는데, 이유는 나만 몰랐을 수도 있지만.. Missene 돌연변이가 단백질 코드를 바꿀 뿐만 아니라, RNA splicing 에도 영향을 줄 수 있다는 것을 보여주었기 때문.

William Fairbrother

책임 저자는 William G Fairbrother 라는 분으로, 현재 Brown University 에서 Assistant Professor 로 계시는 분이고 다음과 같은 테크를 타심. ‘Oberlin College 화학과 (학사) – Columbia University Biological Sciences (박사) – Phil Sharp Lab (포닥) 여기가 ㅎㄷㄷ...

Publish 한 논문을 보면 Sharp느님과 2002년 Science 에 논문을 썼는데, 딱 지금 논문에서 이야기하는 Exonic mutation 과 RNA splicing 에 관한 논문이다. 그 후로, Computation biology 와 Genomics 를 이용하여, Human genome 의 functional element 를 찾는 것이 주된 연구 관심사. 더 자세하게는 ‘Gene expression 과 RNA splicing associated mutations’ 와 ‘ES 에서의 TF 역할’ 정도인 듯.

논문 내용

  1. Exonic mutation 이 RNA splicing 에 영향을 줄 수 있다는 가설에서 시작.
  2. MaPSy (MAssively Parallel Splicing assaY) 라는 것을 셋팅하였고, 이것을 이용해 4,964개의 disease-causing exonic mutation 에 대해 splicing effect 를 테스트 하였음.
  3. Library 는 mutation 을 포함하고 있는 170 mer genomic fragments (최소 Upstream 으로 55 nt, Downstream으로 15 nt 커버).
  4. MaPSy 는 2개의 library 가 있는데, 하나는 in vivo level (여기서 in vivo 는 세포에 oligo를 Transfection 하는 정도..) splicing assay. 다른 하나는, in vitro level 로 Spliceosome complex assay (cell nuclear extract 를 뽑아서 incuation 시킨 다음, RNA 에 생기는 complex 를 측정함).
  5. 최종적으로 선별한 4,964개 mutation 중에서, 10% exonic mutation (약 496개) 이 splicing 에 문제를 주었다고 한다. 이러한 mutation 을 ESM (exonic splicing mutations) 이라고 말함.
  6. Common SNP 에 대해서도 동일한 방법으로 테스트 해봤는데, 3% (8/228개) 만 splicing 영향을 주었음.
  7. 전혀 예상하지 못한 cryptic 3’-splice-site usage 도 찾을 수 있었음. 이것은, exon 에 돌연변이가 생겨서 AG (splice acceptor) 가 만들어지는 돌연변이..이었음. 이런게 재미있네..
  8. ESM 이 생기는 gene 을 살펴보면, haploinsufficient gene 에 많이 생겼고, pLI score 가 높은 gene 에 더 enrichment 되어져 있었음. 결국 ESM도 loss of function 매커니즘을 보여준다고 결론. 쉽게 생각되는 결과 아닌가..?
  9. 추가로 Motif 분석도 해봤는데, mutation 이 생겨서 몇가지 gain 되거나 loss 되는 RNA binding protein 예상할 수 있었음.
  10. Spliceosome complex 가 형성되는 pre-splice, A, B/C, spliced transcript 를 실험을 통해서 확인해봤는데, ESM 돌연변이 별로 splicsome complex 형성이 다양하다는 것도 확인도 해보고, 더 예측도 해봄!

궁금한 점 및 의문

  1. Silent 돌연변이도 splicing 에 영향을 줄수 있을까 ?
  2. Cancer data 를 가지고 분석해도 재미있을 법하다. 당연히 여기서도 percentage 가 그렇게 높지는 않겠지만..
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