RNA（リボ核酸）は、DNA（デオキシリボヌクレ酸）の密接な化学的いたびであり、タンパク質合成、遺伝子調節、シグナル伝達などのさまざまな生物学的活性において重要な役割を果たします。機能不全のRNAは、細胞の問題のカスケードにつながり、癌、神経変性障害、ウイルス感染などの疾患の発症に寄与する可能性があります。
細胞の健康を維持するために、細胞は損傷または不必要なRNA分子を分解するための複雑なメカニズムを進化させました。そのようなメカニズムの1つは、RNA減衰です。これは、RNA分子が不要になったときにタイムリーに破壊されるようにする厳密に調節されたプロセスです。しかし、細胞がこのRNA破壊を実行する方法の分子の詳細は、これまでとらえどころのないままでした。
画期的な研究では、レベッカ・ボーヒーズ教授とポスドク学者マイケル・タバーナー博士が率いるUCバークレーチームは、3'〜5 '脱核分解崩壊経路と呼ばれる特定のタイプのRNA減衰に焦点を当てました。この経路は、3'エンド（尾）から5'端（頭）へのRNA分子の分解の原因であり、遺伝子発現とRNAの代謝回転の調節に重要な役割を果たします。
最先端の生化学的および構造的手法の組み合わせを使用して、研究者は、3'から5 'のエクソ核分解崩壊の原因となる中央機械である核エキソソームと呼ばれるタンパク質複合体の分子構造とメカニズムを決定することができました。彼らは、核エキソソームは、RNA分子を解き放ち、段階的な方法でその分解を促進するために連携する複数のタンパク質の高度に組織化されたアセンブリであることを発見しました。
さらに、研究者は、異なるタイプのRNA分子を認識して結合する核エキソソームの特定のタンパク質成分を特定し、標的RNA分子のみが分解されるようにしました。この選択性は、無差別のRNA破壊を防ぎ、細胞の恒常性を維持するために重要です。
「この研究は、細胞が3 'から5'のエクソヌクレロリ溶解崩壊経路を介してRNAをどのように破壊するかについての最初の詳細な分子理解を提供します」とVoorhees教授は言います。 「これらの洞察は、RNAの機能不全が病気につながり、RNA分解経路を標的とする治療的介入の新しい機会を提供するために幅広い意味を持つと考えています。」
この研究の発見は、RNA機能障害が関係している病気の新しい治療の開発への道を開く可能性があります。核エキソソームの活性または成分を操作することにより、RNAの恒常性を回復し、疾患の進行に寄与する細胞欠陥を修正することが可能かもしれません。
RNA崩壊経路の標的化の潜在的な治療用途を調査するにはさらなる研究が必要ですが、この画期的な研究により、細胞がRNAを破壊する方法を理解するための基盤が築かれ、RNA生物学の分野での将来の調査のためのロードマップを提供しました。
