Research Abstract

CUGBP1およびMBNL1は3′ UTRに好んで結合し、mRNA分解を促進する

CUGBP1 and MBNL1 preferentially bind to 3′ UTRs and facilitate mRNA decay

2012年1月4日 Scientific Reports 2 : 209 doi: 10.1038/srep00209

CUGBP1およびMBNL1は、発生過程で調節を受けるRNA結合タンパク質で、筋強直性ジストロフィー1型の原因に関連がある。我々は、CUGBP1およびMBNL1のin vivoでのRNA結合部位を網羅的に決定した。興味深いことに、CUGBP1およびMBNL1はともに優先的に3′ UTRに結合する。CUGBP1およびMBNL1が結合する3′ UTRの解析から、両因子がmRNA分解を促進することが示され、また、このことは発現アレイの経時的プロファイルからも裏付けられた。mRNA分解の促進におけるCUGBP1の役割はこれまでにも報告されているが、MBNL1に同様の機能があることはこれまで報告されていなかった。CUGBP1およびMBNL1が選択的スプライシングを調節することは確立している。エキソンアレイによるスクリーニングとRT-PCRによる検証から、CUGBP1およびMBNL1は結合部位依存的に選択的スプライシングを調整することが明らかになった。この研究は、CUGBP1およびMBNL1が、選択的スプライシングの制御とともに、広範囲にわたるmRNAの不安定化の正確な制御に不可欠であることを示唆している。

増田 章男1, Henriette Skovgaard Andersen2*, Thomas Koed Doktor2*, 岡本 喬明1, 伊藤 美佳子1, Brage Storstein Andresen2 & 大野 欽司1

  1. 名古屋大学大学院医学系研究科 神経遺伝情報学
  2. 南デンマーク大学
    *These authors contributed equally to this work.
CUGBP1 and MBNL1 are developmentally regulated RNA-binding proteins that are causally associated with myotonic dystrophy type 1. We globally determined the in vivo RNA-binding sites of CUGBP1 and MBNL1. Interestingly, CUGBP1 and MBNL1 are both preferentially bound to 3’ UTRs. Analysis of CUGBP1- and MBNL1-bound 3’ UTRs demonstrated that both factors mediate accelerated mRNA decay and temporal profiles of expression arrays supported this. Role of CUGBP1 on acceleratedmRNA decay has been previously reported, but the similar function of MBNL1 has not been reported to date. It is well established that CUGBP1 and MBNL1 regulate alternative splicing. Screening by exon array and validation by RT-PCR revealed position dependence of CUGBP1- and MBNL1-binding sites on the resulting alternative splicing pattern. This study suggests that regulation of CUGBP1 and MBNL1 is essential for accurate control of destabilization of a broad spectrum of mRNAs as well as of alternative splicing events.