前回に引き続き、2019年度の5号目のネイチャーのハイライトより。
分子生物学：酵母の切り出されたイントロンがTOR増殖シグナル伝達を調節する
Nature 565, 7741
2019年1月31日
40年前にスプライシングが発見されて以来、切り出されたイントロンそのものには何も機能が報告されておらず、イントロンは切り出されて数秒で分解されると考えられていた。しかし今回D Bartelたちは、出芽酵母（Saccharomyces cerevisiae）の300のイントロンのうち34は、細胞が対数増殖期から増殖飽和期へと移行するとき、あるいは細胞が他のストレスにさらされてTOR（増殖シグナル伝達を統合する重要な因子）の阻害が長引いたときに、そのまま直鎖状RNAとして安定化されるという驚くべき発見を報告している。このイントロンの安定化には、ゲノム中の起源や塩基配列は関係なく、ラリアット（投げ縄）構造の分枝部位と3′スプライス部位との距離が短いことが必要である。安定化したイントロンは触媒作用後のスプライソソームの構成要素に結合したまま残り、不明の分子経路を介してTORC1の阻害と生化学的に関連している。イントロンはこれまで、エキソンを連結するときに生じる活性のない副産物と考えられていたが、今回の研究によって、酵母のTOR増殖シグナル伝達ネットワークの制御に重要な生物学的機能を持っていることが明らかになった。
News & Views p.578
Article p.606
■特集：TORシグナル伝達、2つの複合体の話 | Science
この論文はネイチャーのニュースにも取り上げられました。
日本語版本誌では、「分子生物学：イントロンのRNA塩基配列が細胞の生存を促進する」と題されています。
見出しにおいては、「イントロンの塩基配列は、新たに合成されたRNAから除去され、通常は迅速に分解される。しかしイントロンには、栄養が欠乏しているときに酵母細胞の生存を助けるという意外な役割があるらしいことが、今回分かった。」と取り上げられました。
フルテキストを直訳しますと・・・
イントロンRNA配列は酵母細胞が飢vから生き残るのを助けます
となり、見出しを直訳しますと・・・
イントロン配列は新しく合成されたRNAから除去され、通常は急速に分解されます。しかし、イントロンには驚くべき役割があるようです。栄養が不足しているときに酵母細胞が生き残るのを助けます。
となります。ちょっとだけ本文を直訳しますと・・・
DNAから新たに転写されたRNA分子には、イントロンとエクソンの配列が含まれています。イントロンは、RNAスプライシングと呼ばれるプロセスを介して切除されます。このプロセスでは、残りのエクソン配列が結合（ライゲーション）して成熟したメッセンジャーRNAが形成され、タンパク質に翻訳されます。 RNAスプライシングはラリアット型のイントロンを放出し、それが急速に線形に変換（分岐）して分解されます。分子機構（スプライソソームとその関連因子）およびスプライシングのメカニズムについて私たちが知っていることの多くは、パン酵母（Saccharomyces cerevisiae）を使用した遺伝的および生化学的実験から来ています。実験室での研究により、ほとんどの酵母イントロンは細胞にほとんど影響を与えずに除去できることが示唆されています[1]。 Natureでの、Penteau et al.[2]およびMorgan et al.[3]の執筆では、イントロンが培養中の酵母細胞が成長培地に必須栄養素の不足を感知し、これに適応するように細胞成長率を調整するのを助けることを示して、この見解に挑戦しています-環境の変化。
フルテキストは下記です。
Full Text：News & Views p.578
Intron RNA sequences help yeast cells to survive starvation
本論文においては、日本語版本誌では、「分子生物学：切り出された直鎖状イントロンが酵母の増殖を調節する」と題されています。
フルテキストを直訳しますと・・・
切除された線形イントロンは酵母の成長を調節する
となり、Abstractを直訳しますと・・・
スプライセオソームイントロンは、一般的に急速な枝切りと分解に向けられている遍在する非コードRNAです。ここでは、Saccharomyces cerevisiaeの34個の切除されたイントロンについて説明します。対数増殖期では急速に分解されますが、飽和成長条件または成長シグナル伝達の重要なインテグレーターであるTORC1の長期阻害を引き起こす他のストレス下で線形RNAとして蓄積します。安定化するイントロンは、スプライソソームの成分と結合したままであり、ラリアット分岐点と3 'スプライス部位との距離が短いという点で他のスプライソソームイントロンと異なり、安定化に必要かつ十分です。これらの異常なイントロンの削除は、飽和状態では不利であり、TORC1阻害剤ラパマイシンで慢性的に攻撃される酵母で異常に高い成長率を引き起こします。ネイティブまたは操作された安定したイントロンの再導入は、この異常なラパマイシン応答を抑制します。したがって、切除されたイントロンは、S.cerevisiaeのTOR成長シグナル伝達ネットワーク内で機能し、より一般的には、切除されたスプライソソームのイントロンは生物学的機能を持つことができます。
となります。
フルテキストは下記です。詳細が必要な方はご購入をお願いいたします。
Full Text：Article p.606
Excised linear introns regulate growth in yeast
Data availabilityによりますと・・・
各遺伝子およびイントロンの配列決定データおよび処理済みデータは、Gene Expression Omnibus（http://www.ncbi.nlm.nih.gov/geo）でアクセッション番号GSE121765で入手できます。ゲルソースデータについては、補足図1を参照してください。その他のデータはすべて、合理的な要求に応じて対応する著者から入手できます。
究極に溜まりに溜まったネイチャー。次回は、「分子生物学：酵母の切り出されたイントロンがTOR増殖シグナル伝達を調節する」を取り上げます。（この記事の論文のネイチャーのニュースに取り上げられたもう1つの論文です）
※巡回途中ですが、取り上げないといけないデータが溜まっているため、取り急ぎ、連続投稿で取り上げます。
※体調が安定しないため休み休みで不規則となっております。巡回等が大変遅れております。申し訳ございません。
