U6RNAの触媒活性とセルフスプライシングと関する研究

1990 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 02238205
• Research Institution: Kyushu University
• Principal Investigator: 谷 時雄 九州大学, 理学部, 助手 (80197516)
• Keywords: mRNAスプライシング / 核内低分子RNA / U6RNA / セルフスプライシング / タバコリングスポットウィルス / イントロン

Research Abstract

U6核内低分子RNAがスプライシング反応において触媒活性を担っている可能性を検討するため以下の実験を行った。
1.分裂酵母のU1、U2、U4、U5、U6RNA遺伝子をSP6プロモ-タ-の下流に連結し、SP6ポリメラ-ゼを用いてin vitroで転写した。イントロンを含むU6RNA前駆体を基質に用して、合成したRNAがスプライシング反応を触媒するか種々の条件下で検討したが、スプライシング反応は検出されなかった。
2.我々は分裂酵母のU6RNA遺伝子にはmRNA型のイントロンが存在することを明らかにしている(Nature,1989)。このイントロンは、U6RNAに触媒活性があるために、別のmRNA前駆体から切り出したイントロンを取り込んで生じた可能性が最近指摘された。そこで、その可能性を検証するため、52種類の生物のU6RNA遺伝子をPCRを用いて解析し、イントロンがあるか調べた。その結果、分裂酵母以外に2種類の酵母においてU6遺伝子にmRNA型のイントロンが存在していることを明らかにした。興味深いことに、これらのイントロンが存在している領域に注目してその特徴を調べたところ、その領域は自己触媒的に切断反応を行うtabacco ring spot virus RNA[(ー)sTRSV]の触媒部位と極めて高い類以性を持つことが判明した。
3.そこで、(ー)sTRSVの触媒部位と類似性を持つU6RNAの領域(約50ヌクレオチド)を合成し、GUを含む5'スプライス部位と類似した配列を持つ短いRNAをin vitroで切断できるかを解析した。その結果、分裂酵母のU6RNAの配列と全く同一の配列を持つ合成RNAには切断活性が見られなかったが、(ー)sTRSVとU6RNAの両方に相同性を持つ成合RNA(U6RNAとの相同性は78%)は、GU配列の5'側で効率よく切断することが明らかになった。これらのことは、U6RNAがスプライシング反応において、触媒活性を持つ可能性を強く示唆する。

Research Products

• [Publications] Tokio Tani: "mRNAーtype introns in U6 small nuclear RNA genes;Implications for the catalysis in preーmRNA splicing" Genes & Development.
• [Publications] Tokio Tani: "The genes for U6 small nuclear RNA are tandemly repeated in horse shoe crab" Nucleic Acids Res.
• [Publications] Tokio Tani: "Nucleotide sequence of the genes for U6 small nuclear RNA in Tetrahymena thermophila" Nucleic Acids Res.