RNAスプライシングは、初期のRNA転写産物（前mRNA）として知られる初期RNA転写産物を成熟したメッセンジャーRNA（mRNA）に変換する基本的なプロセスです。このプロセス中に、前mRNAの特定の領域であるイントロンが切除され、残りのコーディング領域であるエクソンが結合され、最終的なmRNA分子が形成されます。このプロセスは、細胞内のさまざまなタスクを実行する機能性タンパク質の生産に不可欠です。
RNAおよびタンパク質成分で構成される動的な分子機械であるスプライセソームは、RNAスプライシングにおいて中心的な役割を果たします。イントロンとエクソンの境界をマークするスプライスサイトを正確に識別し、エクソンの正確な除去とライゲーションを促進します。しかし、スプライセソームがこの高レベルの精度をどのように達成するかは、挑戦的な問題のままです。
この質問に対処するために、ケンブリッジ大学、MRC分子生物学研究所、およびカリフォルニア大学バークレー校の科学者チームは、生化学的、遺伝的、および構造的アプローチの組み合わせを使用して包括的な研究に着手しました。
研究者は、分岐点認識複合体（BPRC）として知られるスプリセソーム内の特定の領域に焦点を当て、イントロン内の一意のシーケンスを認識して結合し、スプライシングプロセスの開始をマークしました。詳細な構造分析と機能的アッセイを通じて、それらはBPRC内の重要なRNA結合部位を特定し、イントロンシーケンスとの相互作用を決定しました。
さらに、チームは、この相互作用がどのように立体構造の変化につながるかを発見し、最終的にスプロセソームをコミットしてイントロンを除去し、エクソンを結合し、成熟したmRNAの形成をもたらしました。彼らの発見は、スプライセソームが正確なRNAスプライシングを実行する正確で複雑なメカニズムを明らかにしました。
「私たちの研究は、RNAスプライシングの忠実さの根底にある分子メカニズムをより深く理解し、遺伝子発現の最も基本的なプロセスの1つを照らします」と、この研究の上級著者であるマヌエル・アレス・ジュニア博士は述べました。 「スプライシングの複雑さを理解することは、がんや神経変性障害などの疾患に関連するスプライシング欠陥を修正するための治療戦略の開発を目的とした将来の研究への道を開くでしょう。」
RNA分子からイントロンを正確に識別および除去することは、細胞の適切な機能と機能性タンパク質の産生にとって重要です。この研究は、スプライセソームによって利用される複雑なメカニズムに光を当て、RNA関連疾患におけるさらなる研究と潜在的な治療用途のための新しい道を開きます。
