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細胞:真核生物のエキソソームによるエンドヌクレオチドRNA切断

Nature 456, 7224 doi: 10.1038/nature07480

エキソソームは真核生物の主要なヌクレアーゼで、核と細胞質の両方に局在し、多数の細胞内RNAのプロセシング、品質管理、代謝回転にかかわっている。この巨大なマクロ分子集合体は3′→5′エキソヌクレアーゼと考えられており、古細菌のエキソソーム様複合体や細菌のポリヌクレオチドホスホリラーゼと進化的に関連する9個のサブユニットからなる環状構造を有することが示されている。最近の研究結果で、酵母やヒトの環状構造は、原核生物の対応する環状構造と異なり、酵素活性をもたないことが示された。対照的に、酵母のエキソソームコアのエキソヌクオチド切断活性は、真核生物特異的なDis3サブユニットのRNBドメインによって仲介されることがわかっている。今回我々は、in vitroアッセイを用いて、酵母のDis3がさらにエンドリボヌクレアーゼ活性をもち、この活性は、この複数のドメインからなるタンパク質のアミノ末端に存在するPINドメインによって仲介されることを示す。エキソソームコアのエンドヌクレオチド切断活性とエキソヌクレオチド切断活性を同時に不活性化すると、in vivoで人工的な増殖表現型が生じ、PINドメインが生理的機能をもつことが支持される。この活性は複数の自然のエキソソーム基質の切断を担っており、エキソヌクレオチド切断による分解とは独立したものである。現在のモデルとは対照的に、我々の結果は、真核生物のエキソソームコアはDis3サブユニットの2つの異なるドメインによって仲介されるエンドヌクレオチド切断活性とエキソヌクレオチド切断活性の両方をもつことを示している。RNAのプロセシングと分解における真核生物のエキソソームコアの作用様式は、複数のリボヌクレオチド切断活性間の協調作用を考慮に入れて考え直す必要がある。

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