Integrator is a multi-subunits protein complex involved in regulation of gene expression. Several Integrator subunits have been found to be mutated in human neurodevelopmental disorders, suggesting a key role for the complex in the development of nervous system. BRAT1 is similarly linked with neurodegenerative diseases and neurodevelopmental disorders such as rigidity and multifocal-seizure syndrome. Here, we show that INTS11 and INTS9 subunits of Integrator complex interact with BRAT1 and form a trimeric complex in human HEK293T cells as well as in pluripotent human embryonal carcinoma cell line (NT2). We find that BRAT1 depletion disrupts the differentiation of NT2 cells into astrocytes and neural cells. Loss of BRAT1 results in inability to activate many neuronal genes that are targets of REST, a neuronal silencer. We identified BRAT1 and INTS11 co-occupying the promoter region of these genes and pinpoint a role for BRAT1 in recruiting INTS11 to their promoters. Disease-causing mutations in BRAT1 diminish its association with INTS11/INTS9, linking the manifestation of disease phenotypes with a defect in transcriptional activation of key neuronal genes by BRAT1/INTS11/INTS9 complex.Integrator subunits INTS9 and INTS11 tightly interact with BRAT1 Depletion of BRAT1 causes a dramatic delay in human neural differentiation BRAT1 and INTS11 module targets the promoters of neural marker genes and co-regulates their expression. The recruitment of INTS11 to these sites is BRAT1-dependent. Pathogenic E522K mutation in BRAT1 disrupts its interaction with INTS11/INTS9 heterodimer.

MicroRNA (miRNA) homeostasis is crucial for the post-transcriptional regulation of their target genes and miRNA dysregulation has been linked to multiple diseases, including cancer. The molecular mechanisms underlying miRNA biogenesis from processing of primary miRNA transcripts to formation of mature miRNA duplex are well understood 1-4 . Loading of miRNA duplex into members of the Argonaute (Ago) protein family, representing the core of the RNA-induced silencing complex (RISC), is pivotal to miRNA-mediated gene silencing 5-7 . The Integrator complex has been previously shown to be an important regulator of RNA maturation, RNA polymerase II pause-release, and premature transcriptional termination 8-11 . Here, we report that loss of Integrator results in global diminution of mature miRNAs. By incorporating 4-Thiouridine (s4U) in nascent transcripts, we traced miRNA fate from biogenesis to stabilization and identified Integrator to be essential for proper miRNA assembly into RISC. Enhanced UV crosslinking and immunoprecipitation (eCLIP) of Integrator confirms a robust association with mature miRNAs. Indeed, Integrator potentiates Ago2-mediated cleavage of target RNAs. These findings highlight an essential role for Integrator in miRNA abundance and RISC function.

Abstract DNA double strand breaks (DSBs) represent a lethal form of DNA damage that can trigger cell death and initiate oncogenesis. The activity of RNA polymerase II (RNAPII) at the break site is required for efficient DSB repair. However, the regulatory mechanisms governing the transcription cycle at DSBs are not well understood. Here, we show that Integrator complex subunit 6 (INTS6) associates with the trimeric SOSS1 (comprising INTS3, INIP, and hSSB1) to form a tetrameric SOSS1 complex following DNA damage. INTS6 binds to DNA:RNA hybrids and plays a crucial role in Protein Phosphatase 2 (PP2A) recruitment to DSBs, facilitating the dephosphorylation of RNAPII. Furthermore, INTS6 prevents the accumulation of damage-induced RNA transcripts (DARTs) and the stabilization of DNA:RNA hybrids at DSB sites. INTS6 interacts with, and promotes the recruitment of Senataxin (SETX) to DSBs, facilitating the resolution of DNA:RNA hybrids/R-loops. Our results underscore the significance of the SOSS1 complex in the autoregulation of DNA:RNA dynamics and the promotion of efficient DNA repair.