Nuclear phosphatidylinositol 4,5-bisphosphate islets contribute to efficient RNA polymerase II-dependent transcription

This paper describes a novel type of nuclear structure - nuclear lipid islets (NLIs). They are of 40-100 nm with a lipidic interior, and phosphatidylinositol 4,5-bisphosphate [PtdIns(4,5)P-2] molecules comprise a significant part of their surface. Most of NLIs have RNA at the periphery. Consistent with that, RNA is required for their integrity. The NLI periphery is associated with Pol II transcription machinery, including the largest Pol II subunit, transcription factors and NM1 (also known as NMI). The Ptdlns(4,5)P-2-NM1 interaction is important for Pol II transcription, since NM1 knockdown reduces the Pol II transcription level, and the overexpression of wild-type NM1 [but not NM1 mutated in the Ptdlns(4,5)P-2-binding site] rescues the transcription. Importantly, Pol II transcription is dependent on NLI integrity, because an enzymatic reduction of the Ptdlns(4,5)P-2 level results in a decrease of the Pol II transcription level. Furthermore, about half of nascent transcripts localise to NLIs, and transcriptionally active transgene loci preferentially colocalise with NLIs. We hypothesize that NLIs serve as a structural platform that facilitates the formation of Pol II transcription factories, thus participating in the formation of nuclear architecture competent for transcription.
V článku jsou popsány nové typy nukleárních struktur - nukleárních lipidových ostrůvků (NLIs). Skládají se z 40-100 nm lipidického interiéru a podstatnou část jejich povrchu tvoří molekuly fosfatidylinositol 4,5-bifofátu. Většina NLIs má na okraji RNA, která zajišťuje jejich integritu. Okraj NLI je spojován s Pol II transkripční mašinérií zahrnující největší Pol II podjednotku, trankripční faktory a NM1 (známou také jako NMI). PdIns(4,5)P-2-NM1 interakce je důležitá pro Poll II transkripci, protože NM1 knockdown snižuje úroveň Pol II transkripce, což přispívá k přebytku divokého druhu NM1. Co je však důležité, že Poll II transkripce je závislá na integritě NLI , protože enzymatická redukce Ptdlns(4,5)P-2 má za následek snížení úrovně Poll transkripce.