研究課題
基盤研究(C)
数多くのイントロンに分断されたエクソンを正しく認識しエクソン同士を正確に結合させるスプライシングは、mRNAが蛋白質合成の鋳型であるが故に、遺伝子発現での必須過程である。ところが、スプライシングの精度を上げている仕組みは未だに不詳である。スプライシングが完了した成熟mRNAが、通常はなぜ再びスプライシングされないのか? という素朴な疑問に対し、まだ満足な答えがないスプライシングが完了すると、成熟mRNA上にEJCが形成されることが知られるが、私たちはEJCが再スプライシングを抑制する事実を発見した。EJCがスプライシング完了のシグナルとなっている、という仮説を証明し、未知のスプライシング完了機構を解明したい。
癌細胞で起こるmRNA再スプライシング現象をモデルにして、未知のmRNA前駆体のスプライシング完了機構を解明した。スプライシング後のmRNAに特異的に結合するエクソン接合部複合体(EJC)が、成熟mRNAの再スプライシングを抑制している事実を明らかにした。実際に、EJCの中核因子の発現を正常細胞で抑制すると、正常細胞で本来起こらないmRNA再スプライシングが誘導できる。成熟mRNAは、EJCが多くのRNA結合蛋白質の結合を誘導し、密集構造をもつmRNA蛋白質複合体(mRNP)を形成するが、EJCが結合しないと密集構造をとれなくなり、スプライシング複合体の再形成を許してしまう、と考えられた。
蛋白質の設計図であるmRNAを作るためのスプライシングが正確でないと、目的の蛋白質を作れず、しばしばがんや重い病気の原因となる。正常細胞において、一旦スプライシングが完了したmRNAを再びスプライシングさせない機構は、未知のmRNA品質管理システムの根幹となっている。その鍵を握る因子、すなわちmRNA再スプライシング抑制因子としてエクソン接合部複合体(EJC)を同定した。EJC結合が正常なスプライシング完了のシグナルとなっていることが明らかになった。この研究成果により、転写物全体(トランスクリプトーム)の正常化を維持するために、EJCが重要な役割を果たしていることが明らかとなった。
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