東京大學,科學技術振興機構(JST)

令和3年5月28日

東京大學
科學技術振興機構(JST)

RNAのたった1ヵ所のメチル化修飾が
たんぱく質におけるアミノ酸配列の多様性を生み出す

~RNAスプライシング機構におけるmA修飾の役割を解明~

ポイント

東京大學 大學院工學系研究科 化學生命工學専攻の石神 宥真 特任研究員(研究當時)と鈴木 勉 教授を中心とする研究グループは、U6 snRNA上のmA修飾を欠損した分裂酵母株のトランスクリプトーム解析および遺伝學と生化學を駆使した解析により、mRNA前駆體のスプライシング反応におけるmA修飾の役割を解明した。mA修飾の欠損により、大きく影響を受けるイントロンの5’スプライス部位の配列の特徴から、mA修飾はA-Aの塩基対合を強めることにより、U6 snRNAとイントロンの相互作用を安定化する役割があることが判明した。また、この相互作用は、U5 snRNAとエキソンとの相互作用が弱い時に、特に重要であることも判明した。この結果から、多數のイントロンを有する真核生物では、5’スプライス部位において、mA修飾がU6 snRNAとイントロンの相互作用を安定化することで、U5 snRNAが認識するエキソン配列に自由度を與え、たんぱく質のアミノ酸配列の多様性を許容する役割があると考えられる。

本研究は、その発見から40年以上謎に包まれていたU6 snRNA上のmA修飾の役割を解明しただけでなく、スプライソソームの重要な構成因子であるU5 snRNAとU6 snRNAが協調的にmRNA前駆體を認識することの機能的な重要性を明らかにした。また多數のイントロンを獲得し、mRNAスプライシングを変化させることで複雑な生命現象を実現した高等真核生物の進化において、RNA修飾の役割を初めて明らかにした研究成果である。將來的には、RNA修飾とmRNAスプライシングの関係をより深く理解することで、遺伝子発現調節機構の探究や、ヒトの疾患の発癥機構の解明につながることが期待される。本研究成果は2021年5月28日(金)に科學誌「Nature Communications」に掲載される予定である。

本研究は、日本學術振興會(JSPS)の基盤研究(S)「RNA修飾の変動と生命現象」(代表:鈴木 勉、18H05272)、特別研究員奨勵費「新規N6-メチルアデノシン修飾酵素の機能解析」(代表:石神 宥真、18J13582)、新學術領域研究「先進ゲノム解析研究推進プラットフォーム」(代表:鈴木 穣、16H06279)、および科學技術振興機構(JST)の戦略的創造研究推進事業 ERATO「鈴木RNA修飾生命機能プロジェクト」(研究総括:鈴木 勉、JPMJER2002)の支援を受けて実施された。

<プレスリリース資料>

<論文タイトル>

“A single m6A modification in U6 snRNA diversifies exon sequence at the 5’ splice site”
DOI:10.1038/s41467-021-23457-6

<お問い合わせ先>

(英文)“A single m6A modification in U6 snRNA diversifies exon sequence at the 5’ splice site”

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