ABSTRACT Non-physiological alternative splicing patterns are associated with numerous human diseases. Among the strategies developed to treat these diseases, small molecule splicing modifiers are emerging as a new class of RNA therapeutics. The SMN2 splicing modifier SMN-C5 was used as a prototype to understand their mode of action and discover the concept of 5’-splice site bulge repair. However, different small molecules harbouring a similar activity were also identified. In this study, we combined NMR spectroscopy and computational approaches to determine the binding modes of other SMN2 and HTT splicing modifiers at the interface between U1 snRNP and an A -1 bulged 5’-splice site. Our results show that the other splicing modifiers interact with the intermolecular RNA helix epitope containing an unpaired adenine within a G -2 A -1 G +1 U +2 motif, which is essential for their biological activity. We also determined structural models of risdiplam, SMN-CX, and branaplam bound to RNA, and solved the solution structure of the most divergent SMN2 splicing modifier, SMN-CY, in complex with the RNA helix. These findings not only deepen our understanding of the chemical diversity of splicing modifiers that target A -1 bulged 5’-splice sites, but also identify common pharmacophores required for modulating 5’-splice site selection with small molecules.

Summary Pharmacologic depletion of RNA-binding motif 39 (RBM39) using aryl sulfonamides represents a promising anti-cancer therapy. However, its efficiency correlates with the expression level of DCAF15 which acts at the interface between RBM39, the drug and the E3-ubiquitin ligase. Consequently, the identification of alternative approaches to deplete RBM39 independently of DCAF15 is required. Here, we combined transcriptomic analysis, functional assays, and structural biology to elucidate the molecular mechanisms governing RBM39 homeostasis. Our data revealed that RBM39 autoregulates the splicing of its own pre-mRNA by triggering the inclusion of a poison exon. During this process, RBM39 selects the 3’-splice site of the toxic exon, helps the recruitment of U1 snRNP on its weak 5’-splice site and bridges the 3’-splice site recognition machinery. The elucidation of the molecular mechanisms controlling RBM39 homeostasis provides unprecedented insights into alternative 3’-splice site selection and a solid frame to design alternative anti-cancer therapies.

Abstract Summary Translationally Controlled Tumour Protein (TCTP) is a pro-survival factor in tumor cells. TCTP inhibits the mitochondrial apoptosis pathway by potentiating the anti-apoptotic Bcl-2 family members Mcl-1 and Bcl-xL. Specifically, TCTP binds Bcl-xL and inhibits the Bax-dependent Bcl-xL-induced cytochrome c release and TCTP reduces Mcl-1 turnover by inhibiting its ubiquitinylation, thus resulting in decreased Mcl-1 mediated apoptosis. TCTP owns a BH3-like motif forming a β-strand buried in the globular domain of the protein. The crystal structure of TCTP BH3-like peptide in complex with Bcl-xL highlighted the α-helical conformation of TCTP BH3-like motif, suggesting major changes in TCTP structure upon complex formation. However, the structural impact of the interaction on the full-length TCTP and the structural description of TCTP/Mcl-1 interaction are still lacking. Here using biophysical/biochemical methods (NMR, SAXS, circular dichroism, limited proteolysis), we provide an in-depth description of the TCTP/Mcl-1 complex. We demonstrate that full length TCTP binds to the BH3 binding groove of Mcl-1 via its BH3-like motif which interconverts between different binding modes at the micro- to milli-second timescale. As a consequence of the engagement of the BH3-like motif in the interface, the TCTP globular domain is destabilized into a molten-globule state. We also establish that the residue D16 in TCTP BH3-like motif is crucial for the stability and dynamics of the intermolecular interface. As a conclusion, we reveal here in details the structural plasticity of TCTP and discuss its implications for TCTP biology and for future anticancer drug design strategies aiming at targeting TCTP complexes. Contact Ewen Lescop, ewen.lescop@cnrs.fr . Supplementary Information Supplementary figures, tables and files.

Abstract Summary Artificial Neural Networks (ANNs) have achieved unequaled performance for numerous problems in many areas of Science, Business, Public Policy, and more. While experts are familiar with performance-oriented software and underlying theory, ANNs are difficult to comprehend for non-experts because it requires skills in programming, background in mathematics and knowledge of terminology and concepts. In this work, we release EpyNN, an educational python resource meant for a public willing to understand key concepts and practical implementation of scalable ANN architectures from concise, homogeneous and idiomatic source code. EpyNN contains an educational Application Programming Interface (API), educational workflows from data preparation to ANN training and a documentation website setting side-by-side code, mathematics, graphical representation and text to facilitate learning and provide teaching material. Overall, EpyNN provides basics for python-fluent individuals who wish to learn, teach or develop from scratch. Availability EpyNN documentation is available at https://epynn.net and repository can be retrieved from https://github.com/synthaze/epynn . Contact Stéphanie Olivier-Van-Stichelen, solivier@mcw.edu . Supplementary Information Supplementary files and listings.