エクソンスプライシングエンハンサー

分子生物学において、エクソンスプライシングエンハンサー(ESE) は、エクソン内の 6 塩基からなるDNA配列モチーフであり、異種核 RNA ( hnRNA ) またはプレ mRNAからメッセンジャー RNA ( mRNA ) への正確なスプライシングを指示または強化します。

導入

DNA の短い配列はRNAに転写され、その後この RNA はタンパク質に翻訳されます。DNA にある遺伝子には、イントロンとエクソンが含まれます。RNA を準備するプロセスの一部には、タンパク質をコードしない RNA セクションであるイントロンのスプライシングが含まれます。エクソンのスプライシングエンハンサーの存在は、細胞機構によるスプライスサイトを正しく識別するために不可欠です。

スプライシングにおける役割

SRタンパク質はESEのある領域に結合してエクソンスプライシングを促進するのに対し、異種リボ核タンパク質粒子（hnRNP）はエクソンスプライシングサイレンサーのある領域に結合してエクソンスプライシングを阻害する。どちらのタイプのタンパク質もスプライソソームの組み立てと適切な機能に関与している。^[1]

RNAスプライシングの過程で、U2小核RNA補助因子1（U2AF35）とU2AF2（U2AF65）は、イントロンの分岐部位と3'スプライス部位と相互作用してラリアットを形成する。ESEに結合するSRタンパク質は、U2AF35とU2AF65との相互作用を増加させることでエクソンスプライシングを促進すると考えられている。^[2]

エクソンスプライシングエンハンサーモチーフの変異は、遺伝性疾患や一部の癌の大きな原因となっている。ESEにおける単純な点変異は、スプライシング因子に対する親和性を阻害し、選択的スプライシングを変化させ、mRNA配列やタンパク質翻訳の変化につながる可能性がある。遺伝子研究の分野は、生体内でのESEモチーフの位置と重要性を決定することに専念している。^[3]

研究

計算手法を用いて238個の候補ESEを特定した。^{[4] ESEは、ESEに位置する}サイレント変異と以前は考えられていた同義点変異がエクソンスキッピングを引き起こし、機能しないタンパク質の生成につながる可能性があるため、臨床的に重要である。

ケベック州の家族におけるHNPCC （遺伝性非ポリポーシス大腸癌）の原因は、MLH1遺伝子のエクソン3におけるエクソンスプライシングエンハンサーの破壊である。 ^[5]

スプライシングを指示するこれらの236個のヘキサマーは進化的に保存されているという証拠がある。^[6]

参照

エクソニックスプライシングサイレンサー（ESS）

参考文献

^ Zhu, Jun; Mayeda, Akila; Krainer, Adrian R. (2001年12月). 「エクソンスプライシングサイレンサー結合hnRNP A1とエンハンサー結合SRタンパク質間の差別的拮抗作用により確立されたエクソンアイデンティティ」. Molecular Cell . 8 (6): 1351–1361. doi : 10.1016/S1097-2765(01)00409-9 . PMID 11779509.
^ Cartegni, Luca; Chew, Shern L.; Krainer , Adrian R. (2002 年 4 月 1 日)。「沈黙を聞いてナンセンスを理解する: スプライシングに影響を与えるエクソン変異」。Nature Reviews Genetics。3 ( 4): 285–298。doi : 10.1038 / nrg775。PMID 11967553。S2CID 15307589。
^ Fairbrother, William G.; Yeo, Gene W.; Yeh, Rufang; Goldstein, Paul; Mawson, Matthew; Sharp, Phillip A.; Burge, Christopher B. (2004-07-01). 「RESCUE-ESE は脊椎動物のエクソンにおける候補エクソンスプライシングエンハンサーを特定します」。Nucleic Acids Research . 32 (Web Server 版): W187–W190. doi :10.1093/nar/gkh393. ISSN 0305-1048. PMC 441531 . PMID 15215377.
^ Fairbrother WG、Yeh RF、 Sharp PA、Burge CB (2002 年 8 月)。「ヒト遺伝子におけるエクソンスプライシングエンハンサーの予測的同定」。Science . 297 (5583): 1007–13. doi : 10.1126/science.1073774 . PMID 12114529。
^ McVety, S; Li, L; Gordon, PH; Chong, G; Foulkes, WD (2005 年 6 月 17 日)。「ケベック州の家族における HNPCC の原因は、MLH1 のエクソン 3 のエクソンスプライシングエンハンサーの破壊である」。Journal of Medical Genetics。43 ( 2 ): 153–156。doi : 10.1136 /jmg.2005.031997。PMC 2564635。PMID 15923275。
^ Carlini, David B.; Genut, Jordan E. (2005 年 11 月 30 日). 「同義 SNP はヒトエクソンスプライシングエンハンサーの選択的制約の証拠を提供する」. Journal of Molecular Evolution . 62 (1): 89–98. doi :10.1007/s00239-005-0055-x. PMID 16320116. S2CID 30031983.

外部リンク

ESEファインダー

[zhu2001-1] Zhu, Jun; Mayeda, Akila; Krainer, Adrian R. (2001年12月). 「エクソンスプライシングサイレンサー結合hnRNP A1とエンハンサー結合SRタンパク質間の差別的拮抗作用により確立されたエクソンアイデンティティ」. Molecular Cell . 8 (6): 1351–1361. doi : 10.1016/S1097-2765(01)00409-9 . PMID 11779509.

[cartegni2002-2] ^ Cartegni, Luca; Chew, Shern L.; Krainer , Adrian R. (2002 年 4 月 1 日)。「沈黙を聞いてナンセンスを理解する: スプライシングに影響を与えるエクソン変異」。Nature Reviews Genetics。3 ( 4): 285–298。doi : 10.1038 / nrg775。PMID 11967553。S2CID 15307589。

[3] Fairbrother, William G.; Yeo, Gene W.; Yeh, Rufang; Goldstein, Paul; Mawson, Matthew; Sharp, Phillip A.; Burge, Christopher B. (2004-07-01). 「RESCUE-ESE は脊椎動物のエクソンにおける候補エクソンスプライシングエンハンサーを特定します」。Nucleic Acids Research . 32 (Web Server 版): W187–W190. doi :10.1093/nar/gkh393. ISSN 0305-1048. PMC 441531 . PMID 15215377.

[pmid12114529-4] ^ Fairbrother WG、Yeh RF、 Sharp PA、Burge CB (2002 年 8 月)。「ヒト遺伝子におけるエクソンスプライシングエンハンサーの予測的同定」。Science . 297 (5583): 1007–13. doi : 10.1126/science.1073774 . PMID 12114529。

[mcvety2005-5] McVety, S; Li, L; Gordon, PH; Chong, G; Foulkes, WD (2005 年 6 月 17 日)。「ケベック州の家族における HNPCC の原因は、MLH1 のエクソン 3 のエクソンスプライシングエンハンサーの破壊である」。Journal of Medical Genetics。43 ( 2 ): 153–156。doi : 10.1136 /jmg.2005.031997。PMC 2564635。PMID 15923275。

[carlini2005-6] Carlini, David B.; Genut, Jordan E. (2005 年 11 月 30 日). 「同義 SNP はヒトエクソンスプライシングエンハンサーの選択的制約の証拠を提供する」. Journal of Molecular Evolution . 62 (1): 89–98. doi :10.1007/s00239-005-0055-x. PMID 16320116. S2CID 30031983.