分子生物学：不適合コドンの使用は時計タンパク質FRQの発現、構造および機能に影響を与える

コドン使用頻度の偏りはほぼすべてのゲノムで見られ、高発現遺伝子の効率的で正確な翻訳のために選択が行われた結果であると考えられている。また、コドン使用頻度は、転写、スプライシングおよびRNA構造の制御とも関係がある。多くの遺伝子はコドン使用頻度の偏りをほとんど示さないが、これはメッセンジャーRNAの翻訳に対する選択がなかったことを反映すると考えられている。だが、不適合コドンの使用が、生物学的に重要である可能性も考えられる。アカパンカビ（Neurospora）のFREQUENCY（FRQ）タンパク質の周期的な発現とその適切な機能に、概日時計機能は不可欠である。本論文では、アカパンカビの大部分の遺伝子とは異なり、frqではそのすべてのオープンリーディングフレームにわたって、不適合コドンの使用が見られることを明らかにする。frqのコドン使用を最適化すると、表現型と分子レベルの両方で概日リズムが消失する。コドンの最適化は、FRQ濃度の上昇だけでなく、意外なことに、FRQタンパク質のコンホメーション変化、FRQのリン酸化プロファイルや安定性の変化、それに概日フィードバックループの機能障害も引き起こした。これらの結果は、frqでの不適合コドンの使用はその概日時計機能に不可欠であることを示している。今回の結果は、タンパク質発現を調節し、最適なタンパク質構造や機能を達成するために、不適合コドンの使用がどのように機能するのかを示す一例である。

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