東京工業大学(東工大)は、遺伝子発現のエンジンともいえる酵素「RNAポリメラーゼII」にタンパク質「NELF」が直接作用することで、DNAから作られるRNAの長さを適切にコントロールしていることを発見したと発表した。

同成果は、同大大学院生命理工学研究科の山口雄輝教授と山本淳一研究員らによるもの。詳細は6月27日付(英国時間)で英科学誌「Nature Communications」に掲載された。

RNAポリメラーゼIIは、DNAからRNAを写し取る(転写)機能を有しており、転写を開始する位置を決定するプロモーターに同酵素といくつかのタンパク質が結合することで生じる。また、転写の終結は、RNAの末端を作り出す処理を担う反応「3'プロセシング」により制御されているが、この反応には「大部分の遺伝子のメッセンジャーRNAに起こるポリA付加経路」、「一部の遺伝子(ヒストン遺伝子)のメッセンジャーRNAに起こる経路」、「低分子核内RNA(snRNA)に起こる経路」の3種類の経路があることが知られており、遺伝子ごとに適切なプロセシング経路が選ばれ、適切な長さのRNAが作られることがわかっている。しかし、遺伝子ごとに適切なプロセシング経路が選ばれる仕組みについては、よくわかっていなかった。

今回、研究グループは、RNAポリメラーゼIIと結合するNELFが、プロセシング経路を選択する司令塔として働いていることを発見。NELFの働きを人為的に停止したヒト細胞では、不適切なプロセシングが生じ、本来の機能を果たすことができないことを確認。この結果、機能的に重要なsnRNAやヒストンが働けなくなり、細胞の増殖ができなくなくことが示された。

今回の成果について研究グループは、学術的に意義深い発見とするほか、NELFがsnRNAやヒストンメッセンジャーRNA以外のメッセンジャーRNAの長さも制御している可能性があり、中でも近年の研究から、がん化した細胞では、メッセンジャーRNAの長さが短くなる傾向があることが報告されており、そうしたがん化の仕組みの解明につながることも期待されるとコメントしている。

RNAポリメラーゼIIによって作られる3種類のRNA