Research Abstract

ヒト生細胞における環状RNAのローリングサークル翻訳

Rolling Circle Translation of Circular RNA in Living Human Cells

2015年11月10日 Scientific Reports 5 : 16435 doi: 10.1038/srep16435

ヒト生細胞における環状RNAのローリングサークル翻訳
拡大する

最近、我々は、大腸菌(Escherichia coli)の無細胞翻訳系でローリングサークル増幅(RCA)機構により環状RNAから効率的にタンパク質合成反応がおこることを報告した。最近の研究から、ヒト細胞にはエキソン配列からなる環状RNAが豊富に存在することが示されている。しかし、このような環状RNAが細胞内でタンパク質に翻訳されるかどうかは明らかになっていない。本研究では、終止コドンのないオープンリーディングフレームを持つ環状RNAを準備し、その翻訳反応について真核細胞系で検討した。環状RNAは、IRES(internal ribosome entry site:配列内リボソーム進入部位)、ポリAテール、キャップ構造などの特別な配列がなくても、ウサギ網状赤血球溶解物中で翻訳され長鎖タンパク質を生じた。真核生物の翻訳系は、RNAを環状化することで、より単純なRNAでもタンパク質合成の鋳型にすることができる。今回我々は、環状RNAがヒト生細胞においてRCA機構により効率的に翻訳され、豊富にタンパク質産物を作り出すことを実証した。これらの知見は、ヒト細胞に存在するエキソン由来の環状RNAがこれまで考えられていたよりも翻訳されている可能性が高いことを示唆するものである。

Naoko Abe, Ken Matsumoto, Mizuki Nishihara, Yukiko Nakano, Aya Shibata, Hideto Maruyama, Satoshi Shuto, Akira Matsuda, Minoru Yoshida, Yoshihiro Ito & Hiroshi Abe

Corresponding Author

阿部 洋
名古屋大学 大学院理学研究科 物質理学専攻 生物化学研究室

We recently reported that circular RNA is efficiently translated by a rolling circle amplification (RCA) mechanism in a cell-free Escherichia coli translation system. Recent studies have shown that circular RNAs composed of exonic sequences are abundant in human cells. However, whether these circular RNAs can be translated into proteins within cells remains unclear. In this study, we prepared circular RNAs with an infinite open reading frame and tested their translation in eukaryotic systems. Circular RNAs were translated into long proteins in rabbit reticulocyte lysate in the absence of any particular element for internal ribosome entry, a poly-A tail, or a cap structure. The translation systems in eukaryote can accept much simpler RNA as a template for protein synthesis by cyclisation. Here, we demonstrated that the circular RNA is efficiently translated in living human cells to produce abundant protein product by RCA mechanism. These findings suggest that translation of exonic circular RNAs present in human cells is more probable than previously thought.

「おすすめのコンテンツ」記事一覧へ戻る

プライバシーマーク制度