Defects in RBM10 have been identified as the cause of TARP syndrome and other less severe developmental disorders. Although the RNA-binding protein encoded by RBM10 has been identified as a component of spliceosome, very little is known so far about the target genes as well as the molecular mechanism underlying the regulation mediated by RBM10. Here, we used photoactivatable- ribonucleoside-enhanced crosslinking and immunoprecipitation to identify 89,247 RBM10 binding sites in 6,396 target genes. Those binding sites are enriched in the vicinity of both 5’ and 3’ splice sites in introns and in exons, which implicated the potential role of RBM10 in splicing regulation. In consistent with this, we also found that RBM10 binds specifically to U2 snRNA. Based on RNA sequencing, we determined 281 and 356 alternative splicing events following RBM10 depletion or overexpression respectively. Notably, the splicing changes upon RBM10 knockdown and overexpression are largely anti- correlated, indicating these alternative splicing were sensitive to cellular RBM10 abundance and were probably under its direct regulation. Finally, we showed that an in-frame deletion of RBM10 identified in the patient changed its normal nuclear localization and thereby disrupted its function in splicing regulation. Taken together, our extensive genome-wide datasets demonstrate that RBM10 functions as a novel splicing regulator via its direct binding to pre-mRNA substrates and potentially coordinates interplays between core splicing machinery and other splicing regulators.
Defekte in RBM10 sind die Ursache für das TARP-Syndrom und für weitere, weniger schwere Entwicklungsstörungen. Man hat herausgefunden, dass das durch RBM10 kodierte RNA-Bindeprotein Teil des Splicosoms ist, doch ist ansonsten nur wenig bekannt über seine Zielgene oder darüber, welche molekularen Mechanismen der Regulation durch RBM10 zugrunde liegen. In dieser Arbeit konnten wir durch photoactivatable-ribonucleoside-enhanced Crosslinking und Immunoprezipitation 89.247 Bindestellen von RBM10 in 6.396 Zielgenen bestimmen. Diese Bindestellen finden sich vermehrt in der Nähe von 5’ und 3’ Splice-Sites in Introns und in Exons, was vermuten lässt, dass RBM10 eine Rolle bei der Splicing-Regulation spielen könnte. Dazu passend konnten wir auch feststellen, dass RBM10 speziell an U2 snRNA bindet. Durch RNA- Sequenzierung konnten wir 281 Änderungen des Splicings nach Abreicherung und 356 nach Anreicherung von RBM10 bestimmen. Dabei sind die Änderung des Splicings durch An- und Abreicherung von RBM10 größtenteils anti-korreliert. Folglich hängt alternatives Splicing von der zellularen RBM10-Konzentration ab und wird vermutlich direkt von dieser reguliert. Schließlich konnten wir zeigen, dass die bei einem Patienten vorliegende in-frame Deletion von RBM10 dessen normale Lokalisierung im Zellkern verändert und auf diese Weise seine Funktion bei der Splicing-Regulation stört. Insgesamt zeigen unsere umfangreichen, Genom-weiten Daten, dass RBM10 ein neuer Splicing-Regulator ist, der durch direktes Binden an pre-mRNA-Materiel wirkt und möglicherweise das Zusammenspiel zwischen dem zentralen Splicingmechanismus und anderen Splicing-Regulatoren koordiniert.