Research Abstract


Identification of antisense long noncoding RNAs that function as SINEUPs in human cells

2016年9月20日 Scientific Reports 6 : 33605 doi: 10.1038/srep33605


哺乳類ゲノムには多くの天然アンチセンス長鎖ノンコーディングRNA (lncRNA)がコードされ、遺伝子発現を調節している。最近、マウスUchl1(Ubiquitin carboxyl-terminal hydrolase L1)に対するアンチセンスlncRNAが、UCHL1タンパク質の合成を増加させることが報告され、新しいクラスの機能性lncRNAとしてSINEUP(SINE element-containing translation UP-regulator;SINE配列を含む翻訳を促進する調節因子)と名付けられた。今回我々は、ヒトのPPP1R12A(protein phosphatase 1 regulatory subunit 12A)に対するアンチセンスlncRNAをR12A-AS1とし、これがPPP1R12A mRNAの5′ UTRと第1コーディングエキソンに重なること、またヒト細胞においてSINEUPとして機能し、PPP1R12Aタンパク質の翻訳を促進することを示す。このSINEUP活性は、前述のセンス鎖とアンチセンス鎖の相互作用と、R12A-AS1の3′末端のFRAM(free right Alu monomer)反復配列に依存している。さらに、SINEUP活性を持つ別のヒトアンチセンスlncRNAも突き止めた。これらの結果は、ヒトの天然アンチセンスlncRNAがタンパク質の翻訳を促進できることを初めて実証したものであり、また内因性SINEUPが多くの哺乳動物種に広く存在している可能性を示唆するものである。

Aleks Schein, Silvia Zucchelli, Sakari Kauppinen, Stefano Gustincich and Piero Carninci

Corresponding Author

Piero Carninci

Mammalian genomes encode numerous natural antisense long noncoding RNAs (lncRNAs) that regulate gene expression. Recently, an antisense lncRNA to mouse Ubiquitin carboxyl-terminal hydrolase L1 (Uchl1) was reported to increase UCHL1 protein synthesis, representing a new functional class of lncRNAs, designated as SINEUPs, for SINE element-containing translation UP-regulators. Here, we show that an antisense lncRNA to the human protein phosphatase 1 regulatory subunit 12A (PPP1R12A), named as R12A-AS1, which overlaps with the 5′ UTR and first coding exon of the PPP1R12A mRNA, functions as a SINEUP, increasing PPP1R12A protein translation in human cells. The SINEUP activity depends on the aforementioned sense-antisense interaction and a free right Alu monomer repeat element at the 3′ end of R12A-AS1. In addition, we identify another human antisense lncRNA with SINEUP activity. Our results demonstrate for the first time that human natural antisense lncRNAs can up-regulate protein translation, suggesting that endogenous SINEUPs may be widespread and present in many mammalian species.