Control of G2/M cell cycle transition by a complex of the splicing factors SPF45/SR140/CHERP

Abstract

A splicing network analysis that captured functional similarities among spliceosomal components, revealed a prominent core module containing splicing factors SPF45, SR140 and CHERP. We report that these factors form a complex, as they stabilize each other’s protein levels, coimmunoprecipitate and co-sediment in glycerol gradients. Depletion of SPF45, SR140 or CHERP in HeLa cells impairs progression through the G2/M phase of the cell cycle and this is correlated with decreased cell proliferation and increased apoptosis. Transcriptome-wide analyses revealed extensive overlap between alternative splicing events regulated by SPF45, SR140 or CHERP and that common targets are enriched in G2/M transition genes. A relevant alternative splicing change was identified in FOXM1, a key transcriptional regulator of G2/M transition. Depletion of SPF45, SR140 or CHERP promotes total or partial inclusion of FOXM1 exon 9, which disrupts the transactivation domain and results in a non-functional FOXM1 isoform. We propose that alternative splicing regulation of FOXM1 contributes to the cell cycle G2/M phase arrest observed upon SPF45, SR140 or CHERP knock down and discuss possible physiological scenarios for this regulation.

Un análisis de red de factores de splicing capturó similaridades funcionales entre componentes del spliceosoma y reveló un prominente módulo central que contiene a los factores de splicing SPF45, SR140 y CHERP. Hemos demostrado que estos factores forman un complejo, ya que estabilizan mutuamente sus niveles de proteínas, coinmunoprecipitan y co-sedimentan en gradientes de glicerol. La depleción de SPF45, SR140 o CHERP en células HeLa impide la progresión a través de la fase G2/M del ciclo celular y ello se correlaciona con una disminución de la proliferación celular y un aumento de la apoptosis. Análisis globales del transcriptoma han revelado un sustancial solapamiento entre los eventos de splicing alternativo regulados por SPF45, SR140 o CHERP y que las dianas comunes están enriquecidas en genes implicados en la transición G2/M. Se ha identificado un cambio de splicing alternativo relevante en FOXM1, un regulador transcripcional clave en la transición G2/M. La depleción de SPF45, SR140 o CHERP promueve la inclusión total o parcial del exon 9 de FOXM1, lo que interrumpe el dominio de transactivación y da lugar a una isoforma no funcional de FOXM1. Proponemos que la regulación del splicing alternativo de FOXM1 contribuye al arresto en la fase G2/M del ciclo celular observado cuando se deplecionan SPF45, SR140 o CHERP y discutimos posibles escenarios fisiológicos para esta regulación.