Doklady Biological SciencesDoklady Biological SciencesДоклады Российской академии наук. Науки о жизни2686-73893034-5057The Russian Academy of Sciences69350510.31857/S2686738925040111ArticlesСтатьиResearch ArticleInterdomain Interactions of the PCID2 Protein, One of the Subunits of the TREX-2 mRNA Export Complex in Drosophila melanogasterМеждоменные взаимодействия белка PCID2, одной из субъединиц комплекса экспорта mРНК TREX-2 у Drosophila melanogasterVdovinaY. A.ВдовинаЮ. А.d_dmitrieva@mail.ruGeorgievaS. G.ГеоргиеваС. Г.d_dmitrieva@mail.ruKopytovaD. V.КопытоваД. В.d_dmitrieva@mail.ruEngelhardt Institute of Molecular Biology, Russian Academy of Sciences, Moscow, Russian FederationФедеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт молекулярной биологии им. В. А. Энгельгардта Российской академии наук, Москва, Российская Федерация150820255231VOL 523, NO (2025)ТОМ 523, № (2025)44645116102025Copyright ©; 2025, Russian Academy of SciencesCopyright ©; 2025, Российская академия наук2025Russian Academy of SciencesРоссийская академия наукhttps://journals.eco-vector.com/2686-7389/article/view/693505

The TREX-2 complex is responsible for the export of mRNA from the nucleus to the cytoplasm and consists of four proteins. It has recently been shown that the PCID2 subunit of TREX-2 is responsible for the specific recognition of mRNA by the TREX-2 complex. The majority of the protein contains the PCI domain, which has surfaces for RNA binding. The PCI domain includes the central region of the protein, which has a surface for non-specific RNA binding, M-PCID2, and the C-terminal part of the PCI domain and the C-terminal part of the protein, C-PCID2, which has a surface for specific RNA recognition. The N-terminal part of PCID2 contains a region whose function is unknown. Because the TREX-2 complex binds only a specific mRNA and only at a specific stage, we hypothesized that the N-terminal part of PCID2 might modulate the binding of C-PCID2 to RNA by binding to it and covering its RNA binding domain. We showed that the N-terminal region interacts with C-PCID2.The binding of C-PCID2 to RNA is then not impaired. Also, the binding of C-PCID2 to RNA does not disrupt its interaction with the N-terminal part of the protein (N-PCID2). Thus, C-PCID2 can interact with N-PCID2 and RNA by different surfaces. This intrinsic interaction is probably necessary at one of the stages of activity of the TREX-2 complex.

Комплекс TREX-2 отвечает за экспорт мРНК из ядра в цитоплазму и состоит из четырех белков. Недавно было показано, что за специфичное распознавание мРНК комплексом TREX-2 отвечает его субъединица PCID2. Большую часть белка составляет PCI-домен, который имеет поверхности для связывания РНК. PCI-домен включает центральную область белка, в которой располагается поверхность для неспецифичного связывания РНК, M-PCID2, и C-концевую часть PCI-домена и С-конца белка, C-PCID2, в которой расположена поверхность для специфичного распознавания РНК. В N-концевой части PCID2 находится район, функции которого не известны. Поскольку комплекс TREX-2 связывает только определенную мРНК и только на определенном этапе, мы предположили, что N-концевая часть PCID2 может модулировать связывание C-PCID2 с РНК, связываясь с ним и закрывая его домен связывания с РНК. Мы показали, что N-концевой район взаимодействует с C-PCID2. Связывание C-PCID2 РНК при этом не нарушается. Также связывание C-PCID2 с РНК не нарушает его взаимодействие с N-концевой частью белка (N-PCID2). Таким образом, C-PCID2 может взаимодействовать с N-PCID2 и РНК различными поверхностями. Данное внутрибелковое взаимодействие, вероятно, необходимо на одном из этапов работы комплекса TREX-2.

PCID2TREX-2mRNA exportEMSAPCID2TREX-2экспорт мРНКEMSAРабота была выполнена при поддержке гранта РНФ № 25-64-00013.Fischer T. et al. The mRNA export machinery requires the novel Sac3p-Thp1p complex to dock at the nucleoplasmic entrance of the nuclear pores // The EMBO journal. England, 2002. Vol. 21, № 21. P. 5843–5852.Kurshakova M.M. et al. SAGA and a novel Drosophila export complex anchor efficient transcription and mRNA export to NPC // The EMBO journal. England, 2007. Vol. 26, № 24. P. 4956–4965.Lu Q. et al. Arabidopsis homolog of the yeast TREX-2 mRNA export complex: components and anchoring nucleoporin // The Plant journal: for cell and molecular biology. England, 2010. Vol. 61, № 2. P. 259–270.Luna R., Gonzalez-Aguilera C., Aguilera A. Transcription at the proximity of the nuclear pore: a role for the THP1-SAC3-SUS1-CDC31 (THSC) complex // RNA biology. United States, 2009. Vol. 6, № 2. P. 145–148.Wickramasinghe V.O. et al. mRNA export from mammalian cell nuclei is dependent on GANP // Current biology: CB. England, 2010. Vol. 20, № 1. P. 25–31.Wickramasinghe V.O. et al. Selective nuclear export of specific classes of mRNA from mammalian nuclei is promoted by GANP // Nucleic acids research. England, 2014. Vol. 42, № 8. P. 5059–5071.Vdovina Y.A. et al. PCID2 Subunit of the Drosophila TREX-2 Complex Has Two RNA-Binding Regions // Current issues in molecular biology. Switzerland, 2023. Vol. 45, № 7. P. 5662–5676.Glukhova A.A. et al. PCID2, a subunit of the Drosophila TREX-2 nuclear export complex, is essential for both mRNA nuclear export and its subsequent cytoplasmic trafficking // RNA Biology. United States, 2021. Vol. 18, № 11. P. 1969–1980.Ellisdon A.M. et al. Structural basis for the assembly and nucleic acid binding of the TREX-2 transcription-export complex // Nature structural & molecular biology. United States, 2012. Vol. 19, № 3. P. 328–336.Viphakone N. et al. TREX exposes the RNA-binding domain of Nxf1 to enable mRNA export // Nature communications. England, 2012. Vol. 3. P. 1006.Golovanov A.P. et al. The solution structure of REF2-I reveals interdomain interactions and regions involved in binding mRNA export factors and RNA // RNA (New York, NY). 2006. Vol. 12, № 11. P. 1933–1948.Hautbergue G.M. et al. Mutually exclusive interactions drive handover of mRNA from export adaptors to TAP // Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. United States, 2008. Vol. 105, № 13. P. 5154–5159.Kopytova D. et al. ORC interacts with THSC/TREX-2 and its subunits promote Nxf1 association with mRNP and mRNA export in Drosophila // Nucleic acids research. 2016.Schneider M. et al. The Nuclear Pore-Associated TREX-2 Complex Employs Mediator to Regulate Gene Expression // Cell. United States, 2015. Vol. 162, № 5. P. 1016–1028.Aksenova V. et al. Nucleoporin TPR is an integral component of the TREX-2 mRNA export pathway // Nature communications. 2020. Vol. 11, № 1. P. 4577.Bensidoun P. et al. Nuclear mRNA metabolism drives selective basket assembly on a subset of nuclear pore complexes in budding yeast // Molecular cell. United States, 2022. Vol. 82, № 20. P. 3856–3871.e6.Jani D. et al. Functional and structural characterization of the mammalian TREX-2 complex that links transcription with nuclear messenger RNA export // Nucleic acids research. England, 2012. Vol. 40, № 10. P. 4562–4573.Umlauf D. et al. The human TREX-2 complex is stably associated with the nuclear pore basket // Journal of cell science. England, 2013. Vol. 126, № Pt 12. P. 2656–2667.