Understanding the mechanism underlying splicing termination with mRNA re-splicing repressor

私たちが発見した癌特異的なmRNA再スプライシング現象は、正常細胞におけるmRNA品質管理機構を解明につながる絶好のアプローチとなった。なぜなら、実際に正常細胞では一旦完成された成熟mRNAは再びスプライシングされない事実があるからだ。その未知の仕組みを紐解くことが、mRNA品質管理機構を解明につながる。一昨年、本研究のブレークスルーとなる成果が得られた。すなわち、mRNA再スプライシングを抑制する因子の本体が、エクソン接合部複合体（EJC, Exon Junction Complex）の中核３因子（eIF4A3, MAGOH, Y14/RBM8A）であると判明した。成熟mRNAはEJCが種々のRNA結合タンパク質の結合を誘導し、コンパクトに束ねられたmRNA蛋白質複合体（mRNP）を形成する。EJCがないと成熟mRNAはコンパクト構造をとれなくなり、スプライシング複合体（スプライソソーム）の再形成を許してしまう、と予想した。この仮説を証明するために、解析が容易なmRNA再スプライシングのモデル基質として、エキシトロン（エクソン内に埋没しているイントロン）を利用する。そのために、まずmRNA再スプライシングによって、エキシトロンが取り除かれることを証明しなければならない。EJC中核因子eIF4A3のノックダウン細胞において、エキシトロンが取り除かれるスプライシングが起こるかを、RNA-Seqデータから解析した。その結果、eIF4A3ノックダウンによって、多くのエキシトロン・スプライシングの促進が検出された。他のEJC中核因子であるRBM8AとMAGOHのノックダウンによっても同様の結果が得られたので、成熟mRNAにおける再スプライシングによって、エキシトロンが取り除かれることが示唆された。私たちは、mRNA再スプライシングの極小モデル基質としてエキシトロンが利用できると考えた。

私たちが発見した癌特異的なmRNA再スプライシング現象は、正常細胞におけるmRNA品質管理機構を解明につながる絶好のアプローチとなった。なぜなら、実際に正常細胞では一旦完成された成熟mRNAは再びスプライシングされない事実があるからだ。その未知の仕組みを紐解くことが、mRNA品質管理機構を解明につながる。一昨年、本研究のブレークスルーとなる成果が得られた。すなわち、mRNA再スプライシングを抑制する因子の本体が、エクソン接合部複合体（EJC, Exon Junction Complex）の中核３因子（eIF4A3, MAGOH, Y14/RBM8A）であると判明した。成熟mRNAはEJCが種々のRNA結合タンパク質の結合を誘導し、コンパクトに束ねられたmRNA蛋白質複合体（mRNP）を形成する。EJCがないと成熟mRNAはコンパクト構造をとれなくなり、スプライシング複合体（スプライソソーム）の再形成を許してしまう、と予想した。この仮説を証明するために、解析が容易なmRNA再スプライシングのモデル基質として、エキシトロン（エクソン内に埋没しているイントロン）を利用する。そのために、まずmRNA再スプライシングによって、エキシトロンが取り除かれることを証明しなければならない。EJC中核因子eIF4A3のノックダウン細胞において、エキシトロンが取り除かれるスプライシングが起こるかを、RNA-Seqデータから解析した。その結果、eIF4A3ノックダウンによって、多くのエキシトロン・スプライシングの促進が検出された。他のEJC中核因子であるRBM8AとMAGOHのノックダウンによっても同様の結果が得られたので、成熟mRNAにおける再スプライシングによって、エキシトロンが取り除かれることが示唆された。私たちは、mRNA再スプライシングの極小モデル基質としてエキシトロンが利用できると考えた。