分子生物学：細胞質mRNAとミトコンドリアmRNAのm¹Aの1塩基分解能での全体像

mRNAの修飾は、mRNAの運命を転写後に調節することを可能にしている。最近の複数の研究で、ワトソン・クリック型塩基対形成を破壊するN¹-メチルアデノシン（m¹A）が、mRNA内に広く存在することが示唆された。これらの研究は、修飾された個々の塩基を突き止めるだけの分解能がなく、また修飾を受ける特異的な塩基配列モチーフや、修飾を触媒する酵素装置も明らかにされていなかったため、推定された修飾部位を確認し、機能を明らかにすることは困難だった。今回我々は、1塩基分解能でm¹Aの位置をトランスクリプトーム全体にわたってマッピングできる方法を開発した。細胞質では、m¹Aが存在するmRNAの数は少なく、一般に化学量論的レベルは低いが、tRNAのTループ様構造にはほぼ確実に存在し、その導入を行うのはTRMT6/TRMT61A複合体である。我々は、ミトコンドリアのND5 mRNAでm¹A部位1か所を明らかにした。このメチル化はTRMT10Cが触媒し、メチル化レベルは組織特異性が非常に高く、発生段階によって厳密に制御されている。m¹Aは翻訳の抑制につながり、抑制の機序にはリボソームによる走査あるいは翻訳が関係しているらしい。これらの知見は、mRNA上のm¹Aが、おそらくは塩基対形成に及ぼす破壊的影響のために翻訳の抑制を引き起こし、修飾は通常、細胞によって避けられていることを示唆している。一方、ミトコンドリアで見つかった1例では、m¹Aは転写後調節の手段候補として、その修飾レベルが時空間的に厳密に制御されていた。

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