GSK-3 is an RNA polymerase II phospho-CTD kinase

Autores
Nieto Moreno, Nicolás; Villafañez, Florencia; Giono, Luciana Eugenia; Cuenca, Carmen; Soria, Gastón; Muñoz, Manuel Javier; Kornblihtt, Alberto Rodolfo
Año de publicación
2020
Idioma
inglés
Tipo de recurso
artículo
Estado
versión publicada
Descripción
We have previously found that UV-induced DNA damage causes hyperphosphorylation of the carboxy terminal domain (CTD) of RNA polymerase II (RNAPII), inhibition of transcriptional elongation and changes in alternative splicing (AS) due to kinetic coupling between transcription and splicing. In an unbiased search for protein kinases involved in the AS response to DNA damage, we have identified glycogen synthase kinase 3 (GSK-3) as an unforeseen participant. Unlike Cdk9 inhibition, GSK-3 inhibition only prevents CTD hyperphosphorylation triggered by UV but not basal phosphorylation. This effect is not due to differential degradation of the phospho-CTD isoforms and can be reproduced, at the AS level, by overexpression of a kinase-dead GSK-3 dominant negative mutant. GSK-3 inhibition abrogates both the reduction in RNAPII elongation and changes in AS elicited by UV. We show that GSK-3 phosphorylates the CTD in vitro, but preferentially when the substrate is previously phosphorylated, consistently with the requirement of a priming phosphorylation reported for GSK-3 efficacy. In line with a role for GSK-3 in the response to DNA damage, GSK-3 inhibition prevents UV-induced apoptosis. In summary, we uncover a novel role for a widely studied kinase in key steps of eukaryotic transcription and pre-mRNA processing.
Fil: Nieto Moreno, Nicolás. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Fisiología, Biología Molecular y Neurociencias. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Fisiología, Biología Molecular y Neurociencias; Argentina
Fil: Villafañez, Florencia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Córdoba. Centro de Investigaciones en Bioquímica Clínica e Inmunología; Argentina
Fil: Giono, Luciana Eugenia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Fisiología, Biología Molecular y Neurociencias. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Fisiología, Biología Molecular y Neurociencias; Argentina
Fil: Cuenca, Carmen. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Fisiología, Biología Molecular y Neurociencias. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Fisiología, Biología Molecular y Neurociencias; Argentina
Fil: Soria, Gastón. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Córdoba. Centro de Investigaciones en Bioquímica Clínica e Inmunología; Argentina
Fil: Muñoz, Manuel Javier. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Fisiología, Biología Molecular y Neurociencias. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Fisiología, Biología Molecular y Neurociencias; Argentina. Fondazione Istituto FIRC di Oncologia Molecolare; Italia. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Biodiversidad y Biología Experimental; Argentina
Fil: Kornblihtt, Alberto Rodolfo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Fisiología, Biología Molecular y Neurociencias. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Fisiología, Biología Molecular y Neurociencias; Argentina
Materia
RNA polymerase II
GSK-3
Transcription
Alternative splicing
Nivel de accesibilidad
acceso abierto
Condiciones de uso
https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/ar/
Repositorio
CONICET Digital (CONICET)
Institución
Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas
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This effect is not due to differential degradation of the phospho-CTD isoforms and can be reproduced, at the AS level, by overexpression of a kinase-dead GSK-3 dominant negative mutant. GSK-3 inhibition abrogates both the reduction in RNAPII elongation and changes in AS elicited by UV. We show that GSK-3 phosphorylates the CTD in vitro, but preferentially when the substrate is previously phosphorylated, consistently with the requirement of a priming phosphorylation reported for GSK-3 efficacy. In line with a role for GSK-3 in the response to DNA damage, GSK-3 inhibition prevents UV-induced apoptosis. In summary, we uncover a novel role for a widely studied kinase in key steps of eukaryotic transcription and pre-mRNA processing.Fil: Nieto Moreno, Nicolás. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Fisiología, Biología Molecular y Neurociencias. Universidad de Buenos Aires. 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