A genomic DNA clone and cDNA clones encoding murine poly(A) binding protein II (mPAB II), a component of the mammalian 3'-end processing machinery, were isolated in this study. The overall structure of mPAB II consists of an acidic N-terminal domain, an RNA-binding domain in the middle, and a basic C-terminal domain. Sequence comparison of the cDNA clone with the genomic DNA clone reveals that the mPAB II gene has seven exons. Genomic structure of the mPAB II gene including the exon-intron arrangement shows significant homology with that of bovine PAB II. Southern blot analysis shows that the mPAB II gene has pseudogenes or related genes in mouse genome. Two mPAB II transcripts,3.6 kb and 2.1 kb, are present in all tissues. An additional 1.4 kb transcript which is generated by differential polyadenylation is most abundantly produced in a testis-specific manner. Primer extension analysis demonstrates the existence of multiple transcription start sites. At least four transcription factor binding sites are present in the promoter region. Two of them flank the multiple transcription start sites. The factors binding these sites are present in testis nuclear extract but not in liver nuclear extract. The results suggest that transcription of the mPAB II gene in testis may be activated by these presumptive testis-specific factors. The expression level of mPAB II is higher in testis, especially in round spermatids, than in brain. These results suggest that the excessive expression of the mPAB II gene in testis, particularly in round spermatids, is related to the synthesis and the accumulation of all the mRNAs necessary for spermiogenesis.
진핵 생물에서는 RNA polymerase II에 의해 전사된 primary transcript가 5' capping, splicing, 3'-end processing 등의 과정을 거쳐 messenger RNA(mRNA)로 완성된다. 본 연구에서는 포유류의 3'-end processing machinery에 속하는 poly(A) 결합 단백질 II를 암호화하는 유전자의 cDNA 및 genomic DNA 클론을 생쥐로부터 클로닝하고 이 유전자를 분석하였다. 생쥐의 poly(A) 결합 단백질 II (mPAB II)는 산성 아미노산을 많이 포함한 N-말단과 염기성 아미노산을 많이 포함한 C-말단 사이에 RNA 결합 모티프를 지니는 구조로 되어있다. mPAB II 유전자는 일곱 개의 exon 으로 구성되어 있으며 전체 유전자의 구조는 소의 poly(A) 결합 단백질 II 유전자와 유사하다. Northern blot 분석을 통하여 mPAB II 유전자는 조사된 모든 조직에서 3.6 kb 및 2.1 kb 길이의 mRNA를 만들고 정소에서는 이 두 mRNA외에 1.4 kb 길이의 mRNA를 더 만들어내며 다른 조직에 비해 다량의 mRNA를 만들고 있음을 알 수 있었다. 이 1.4 kb mRNA는 2.1 kb mRNA와는 다른 polyadenylation 신호를 이용하여 만들어진다. mPAB II 유전자는 여러 개의 전사 개시 위치로부터 전사가 시작되며 promoter에는 최소한 4개의 transcription factor 결합 위치가 존재한다. Southern blot 분석의 결과 이 유전자의 pseudo 유전자 혹은 유사한 염기서열을 지니는 유전자가 생쥐의 genome 상에 존재함을 알수 있었다. mPAB II는 뇌에 비해 정소에 다량 존재하며, 정소에서도 특히 round spermatid에 집중적으로 존재한다. 이 결과들로부터 mPAB II는 spermatogenesis (정소 내에서 stem cell인 spermatogonium이 sperm으로 분화하는 과정) 과정 중 sperm maturation이 일어나는 spermiogenesis 과정에 필요한 mRNA들이 집중적으로 만들어지는 round spermatid 시기에 이들 mRNA의 제조를 위해 대량 발현됨을 알 수 있었다.