ARNsn 7SK

Le petit ARN nucléaire 7SK (ARNsn 7SK ou snARN 7SK) découvert dans les années 1970, est un ARN non codant très abondant et très conservé entre les vertébrés. De plus, son existence chez les invertébrés a été récemment découverte^[1].

Rôle

La fonction de cet ARNsn de 331 nucléotides transcrit par l’ARN polymérase III n’a été mise en évidence que récemment. Deux études indépendantes ont montré que le snARN 7SK se lie au facteur positif d’élongation de la transcription P-TEFb et inhibe son activité^[2],[3]. Le facteur P-TEFb constitué de la kinase Cdk9 et de son partenaire régulateur la cycline (protéine) T1 (ou cycline T2 ou cycline K), active la phase d’élongation de la transcription en phosphorylant le domaine C terminal de l’ARN polymérase II. En coopération avec HEXIM1, le snARN 7SK séquestre P-TEFb dans la petite ribonucléoparticule nucléaire 7SK (snRNP 7SK). La fraction de P-TEFb séquestrée dans ce complexe est catalytiquement inactive, indiquant que le snARN 7SK en collaboration avec la protéine HEXIM1 fonctionne comme un inhibiteur de P-TEFb. Cette inactivation repose sur de multiples interactions moléculaires. Dans un premier temps, deux protéines HEXIM1 se lient au niveau de deux motifs de liaison situés dans la partie distale et dans la partie proximale de la structure en tige/boucle située à l’extrémité 5’ terminale de l’ARN 7SK^[4]. L’interaction avec 7SK entraîne un changement conformationnel au niveau des protéines HEXIM1 qui leur permet alors d’interagir avec la cycline T1 du complexe P-TEFb ^{[5],[6],[7],[8],[9]}. Enfin, le recrutement et l’inactivation de P-TEFb impliquent également une interaction entre la cycline T1 et la structure en tige/boucle située à l’extrémité 3’ de l’ARN 7SK^[7]. Par ailleurs, la fraction du snARN qui n’est pas séquestrée dans la particule 7SK/HEXIM1/P-TEFb est associée avec les ribonucléoprotéines nucléaires hétérogènes (hnRNPs) A1, A2/B1, R et Q et l’ARN hélicase A (RHA) ^[10],[11]. Il existe ainsi un équilibre fonctionnel dynamique entre les complexes 7SK/HEXIM1/P-TEFb et « 7SK/hnRNP », en fonction du besoin transcriptionnel de la cellule.

Notes et références

1. ↑ Gruber AR, Koper-Emde D, Marz M, Tafer H, Bernhart S, Obernosterer G, Mosig A, Hofacker IL, Stadler PF et Benecke BJ. Invertebrate 7SK snRNAs dans J Mol Evol, Vol. 66, 2008, p.107-115.
2. ↑ Nguyen VT, Kiss T, Michels AA, and Bensaude O. 7SK small nuclear RNA binds and inhibits the activity od Cdk9/cyclin T complexes dans Nature, Vol. 414, 2001, p.322-325.
3. ↑ Yang Z, Zhu Q, Luo K, and Zhou Q. The 7SK small nuclear RNA inhibits the Cdk9/cyclin T1 kinase to control transcription dans Nature, Vol. 414, 2001, p.317-322
4. ↑ Muniz L, Egloff S, Ughy B, Jady B, and Kiss T. Controlling cellular P-TEFb activity by the HIV-1 transcriptional transactivator Tat dans Plos Pathog., Vol. 6, 2010.
5. ↑ Michels AA, Fraldi A, Li Q, Adamson TE, Bonnet F, Nguyen VT, Sedore SC, Price JP, Price DH, Lania L, and Bensaude O. Binding of the 7SK snRNA turns the HEXIM1 protein into a P-TEFb (Cdk9/cyclinT) inhibitor dans EMBO J, Vol. 23, 2004, p.2608-2619.
6. ↑ Michels AA, Nguyen VT, Fraldi A, Labas A, Edwards M, Bonnet F, Lania L, and Bensaude O. MAQ1 and 7SK RNA interact with CDK9/Cyclin T complexes in a transcription-dependent manner dans Mol Cel Biol, Vol. 23, 2003, p.4859-4869.
7. ↑ ^{a et b} Egloff S, Van Herreweghe E, and Kiss T. Regulation of polymerase II transcription by 7SK snRNA : two distinct RNA elements direct P-TEFb and HEXIM1 binding dans Mol Cel Biol, Vol. 26, 2006, p.630-642.
8. ↑ Barboric M, Kohoutek J, Price JP, Blazek D, Price DH, and Peterlin BM. Interplay between 7SK snRNA and oppositely charged regions in HEXIM1 direct the inhibition of P-TEFb dans EMBO J, Vol. 24, 2005, p.4291-4303.
9. ↑ Blazek D, Barboric M, Kohoutek J, Oven I, and Peterlin BM. Oligomerization of HEXIM1 via 7SK snRNA and coiled-coil region directs the inhibition of P-TEFb dans Nucleic Acids Res, Vol. 33, 2005, p.7000-7010.
10. ↑ Van Herreweghe E, Egloff S, Goiffon I, Jády BE, Froment K, Monsarrat B, and Kiss T. Dynamic remodelling of human 7SK snRNP controls the nuclear level of active P-TEFb dans EMBO J, Vol. 26, 2007, p.3570-3580.
11. ↑ Barrandon C, Bonnet F, Nguyen V.T, Labas V, and Bensaude O. The transcription-dependent dissociation of P-TEFb-HEXIM1-7SK RNA relies upon formation of hnRNP-7SK RNA complexes dans Mol Cell Biol, Vol. 27, 2007, p.6996-7006.