分子生物学：機能的に相互依存する活性による同一部位の編集とメチル化
Nature 542, 7642 doi: 10.1038/nature21396
核酸は、自然に化学修飾を受ける。これまでに100種類以上の修飾が報告されており、プリン塩基、ピリミジン塩基のどの位置でも修飾は起こるが、多くの場合、糖も修飾される。最近研究が進展しているが、ほとんどの修飾の生合成機構は、酵素活性のin vitroでの再現が難しいこともあって、完全には解明されていない。中には、精製した成分を使って効率よく形成できる修飾もあるが、もっと複雑な経路を要する修飾もあるようである。ある修飾が起こるためには別の修飾を必要とするという、修飾の相互依存モデルを考えると、in vitroで酵素活性を再現できない主要な理由を説明できるかもしれない。このモデルは、真核生物でtRNAのシトシンからウリジンへの編集が発見されたのをきっかけとして提出されたが、この反応はこれまでin vitroで再現されておらず、その機構も分かっていない。今回我々は、寄生性原虫ブルース・トリパノソーマ（Trypanosoma brucei）のtRNAThrのアンチコドンループにあるシトシン32が3-メチルシトシン（m3C）へとメチル化されることが、CからUへの脱アミノ反応の必要条件であることを明らかにする。in vitroでのm3Cの形成には、ブルース・トリパノソーマのm3CメチルトランスフェラーゼであるTRM140とデアミナーゼADAT2/3が必要で、形成されたm3Cは同じこの2つの酵素によって脱アミノ化され、3-メチルウリジン（m3U）になる。ADAT2/3は変異原性の高い酵素だが、メチルトランスフェラーゼと同時に発現させると、その変異原性が抑えられていることも分かった。このことは、ブルース・トリパノソーマの核には両方の酵素が存在するにもかかわらず、そのゲノムが「大規模脱アミノ化」を免れていることの説明となる。この知見は、別の変異原性デアミナーゼであるヒトAIDの制御にも関連し、AIDの調節の原理を示唆している。
