核小体形成ダイナミクスの分子解剖

真核細胞の細胞核には数十億塩基対にも及ぶ膨大な染色体DNAが収納されている。DNAは核内で一様に分布するわけではなく、遺伝情報を効率よく発現するために機能領域を形成している。核小体はリボソームを合成する場であり、リボソームRNA(rRNA)の転写・切断・修飾が協調的に行われる場である。核小体をはじめとする核内の機能領域がどのように形成され、その構造が維持されるのかはまったくわかっていない。本研究では、核内の機能領域の一つである核小体の構造形成の分子メカニズムを解明することを目的として研究を進めた。核小体は、リボソームRNA(rRNA)遺伝子を含む染色体領域(Nucleolar Organize Region, NOR)を中心に、rRNAの成熟に関わるタンパク質-RNA複合体(RRNP複合体)が集合して形成される。これまでの解析からRRNP複合体がNORと相互作用する事、この相互作用にはRNAが重要な役割を担っている事が明かになっていた。これまでの解析から、RRNP複合体がNORと相互作用するためにはrRNA遺伝子の転写因子であるUpstream Binding Factor(UBF)が重要な役割を担っている事が明らかになった。UBFは直接RNAと相互作用し、RNP複合体をNORにリクルートする活性があることが示唆された。実際、細胞内においてUBFをノックダウンすると、RRNP複合体のNORとの相互作用が著しく減弱する事、UBFの異所発現によって、RRNP複合体の局在も大きく影響される事が明らかになった。本研究成果は、細胞核の構造形成の分子基盤を知る上においても非常に有用な情報を提供するものであると考えられる。

真核細胞の細胞核には数十億塩基対にも及ぶ膨大な染色体DNAが収納されている。DNAは核内で一様に分布するわけではなく、遺伝情報を効率よく発現するために機能領域を形成している。核小体はリボソームを合成する場であり、リボソームRNA(rRNA)の転写・切断・修飾が協調的に行われる場である。核小体をはじめとする核内の機能領域がどのように形成され、その構造が維持されるのかはまったくわかっていない。本研究では、核内の機能領域の一つである核小体の構造形成の分子メカニズムを解明することを目的として研究を進めた。核小体は、リボソームRNA(rRNA)遺伝子を含む染色体領域(Nucleolar Organize Region, NOR)を中心に、rRNAの成熟に関わるタンパク質-RNA複合体(RRNP複合体)が集合して形成される。これまでの解析からRRNP複合体がNORと相互作用する事、この相互作用にはRNAが重要な役割を担っている事が明かになっていた。これまでの解析から、RRNP複合体がNORと相互作用するためにはrRNA遺伝子の転写因子であるUpstream Binding Factor(UBF)が重要な役割を担っている事が明らかになった。UBFは直接RNAと相互作用し、RNP複合体をNORにリクルートする活性があることが示唆された。実際、細胞内においてUBFをノックダウンすると、RRNP複合体のNORとの相互作用が著しく減弱する事、UBFの異所発現によって、RRNP複合体の局在も大きく影響される事が明らかになった。本研究成果は、細胞核の構造形成の分子基盤を知る上においても非常に有用な情報を提供するものであると考えられる。