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S‐アデノシルメチオニンリボスイッチ調節mRNAエレメントの構造

Nature 441, 7097 doi: 10.1038/nature04819

リボスイッチはメッセンジャーRNAの5'非翻訳領域に含まれるシス作動性の遺伝子調節エレメントであり、低分子の代謝物質に対して直接的に結合することによって遺伝子発現を調節している。調節は、RNA中の2つのドメイン間の相互作用を介して起こる。1つのアプタマードメインは細胞内の代謝物質の濃度に応答しており、もう1つの発現プラットフォームは相互に排他的な2つの二次構造によって調節の方向決定にかかわっている。例えばバチルス属のようなグラム陽性菌では、リボスイッチがアミノ酸、核酸塩基およびタンパク質補因子などの多様な代謝物質の組み合わせに応答可能であり、これによって全遺伝子の2%以上のものの発現を調節している。本論文では、 Thermoanaerobacter tengcongensisS‐アデノシルメチオニン(SAM)応答性リボスイッチとS‐アデノシルメチオニンの複合体の分解能2.9Åでの結晶構造について報告する。このリボスイッチは硫黄およびメチオニン代謝に関与する複数の遺伝子の発現を調節するRNAエレメントである。このRNAは複雑な三次元構造をとっており、直接的および間接的な読み出し機構を組み合わせることによって、ほぼすべてのリガンドの官能基を認識する。リガンドが結合すると、ヘリックスの1本との間で一連の三次的相互作用が起こり、これが アプタマードメインと発現プラットフォームドメインとの間の情報伝達手段となる。

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