in vivoでの切断部位のマッピングにより、タンパク質コード遺伝子の調節における酵母RNase IIIの主要な役割が明らかに
Mapping of in vivo cleavage sites uncovers a major role for yeast RNase III in regulating protein-coding genes
酵母の核内エンドリボヌクレアーゼRnt1は、多くのncRNA前駆体の成熟に重要な役割を果たすことが知られているが、mRNA分解経路におけるその機能の範囲と結果は不明瞭であった。本研究では、全トランスクリプトームアプローチを用いて、酵母トランスクリプトーム全体におけるRnt1のin vivoでの切断部位を単一ヌクレオチド解像度で特定した。その結果、多くのタンパク質コード領域に未知のRnt1切断部位を発見し、切断に必要な配列と構造が既知の標的の切断に必要なものと類似していることを明らかにした。Rnt1の核内局在が標的選択制御の追加層として機能し、切断されたmRNAは細胞質にエクスポートされXrn1によって分解される可能性が示唆された。さらに、いくつかの切断生成物はデキャッピング生成物よりもはるかに豊富であり、Rnt1標的の一つであるYDR514Cの変異がRNT1欠失の生育不良を抑制することが判明した。YDR514Cの過剰発現は生育遅延を引き起こし、Rnt1が適切な細胞生育を維持するためにYDR514Cの発現を制限している可能性を示唆している。この研究は、広く知られているRNase III酵素の標的範囲と機能を拡大するものである。
- 全トランスクリプトーム解析により、酵母Rnt1のin vivo切断部位を単一ヌクレオチド解像度でマッピングし、タンパク質コード領域に未知の切断部位を発見
- YDR514Cの過剰発現が生育遅延を引き起こし、Rnt1欠失の生育不良をYDR514C変異が抑制することを発見
本論文は、酵母RNase III(Rnt1)が従来知られていたncRNA前駆体のプロセシングに加えて、タンパク質コード遺伝子のmRNAを直接切断・制御していることを示した基礎生物学の発見である。特定遺伝子YDR514Cの過剰発現が生育遅延を引き起こすメカニズムをRnt1が抑制している点は、将来の合成生物学や遺伝子発現制御ツールの開発に応用される可能性がある。ただし、酵母モデルでの基礎研究段階であり、具体的な医薬品・治療応用や企業の製品化にはまだ遠く、現時点での投資インパクトは限定的。