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構造生物学:U6核内低分子RNAの3′末端配列に結合したLsm複合体の結晶構造
Nature 506, 7486 doi: 10.1038/nature12803
真核細胞でのメッセンジャーRNA前駆体(pre-mRNA)のスプライシングはスプライソソームによって行われる。スプライソソームは、5つの核内低分子リボ核タンパク質(snRNP)と多数の補助因子や酵素から構成されている。各snRNPは7つのタンパク質からなるリング状の部分複合体と特定のRNA分子を含んでいる。U6 snRNPは独特な七量体であるLsmタンパク質複合体を含んでおり、これがU6核内低分子RNAの3′末端を特異的に認識する。本論文では、七量体Lsm複合体の単独状態と、U6 snRNAの3′断片と複合体を形成した状態の分解能2.8 Åでの結晶構造を報告する。7つのLsmタンパク質はそれぞれ、隣接する2つのLsm構成要素と相互作用して、Lsm3–2–8–4–7–5–6の順に並んだドーナツ状の集合体を形成している。U6 snRNAの3′末端の4つのウリジンヌクレオチドは、高度に保存されたアスパラギン残基によってウラシル塩基特異性を持つようになったLsm3、Lsm2、Lsm8およびLsm4によってモジュールとして認識される。3′側最末端に位置するウラシル塩基は、それぞれπ–π相互作用、および陽イオン–π相互作用によってLsm3のHis 36とArg 69に挟まれる形になっている。Lsm複合体によるU6 snRNAの独特な末端認識は、他のsnRNPで見られるSm複合体によるRNA結合と対照的である。こうした構造的特徴および関連する生化学的解析によって、pre-mRNAスプライシングにおけるU6 snRNPの機能の機構的な解明が進んだ。

