マイナースプライソソーム

マイナースプライソソームは、真核生物のいくつかの系統のメッセンジャー RNAから非定型クラスのスプライソソームイントロン(U12 型)の除去 (スプライシング) を触媒するリボ核タンパク質複合体です。このプロセスは、U2 依存の標準スプライシングとは対照的に、非標準スプライシングと呼ばれます。U12 型イントロンは、ヒト細胞内のすべてのイントロンの 1% 未満を占めます。ただし、必須の細胞機能を実行する遺伝子に存在します。

pre-mRNA のエクソンとイントロンの図。成熟した mRNA はスプライシングによって形成されます。

初期の証拠

真核生物の核内のプレ mRNA イントロンの注目すべき特徴は、広範囲の生物にわたって 5' および 3' スプライス部位の一次配列が比較的高いレベルで保存されていることです。

1989 年から 1991 年にかけて、いくつかのグループが、共通イントロンとは異なるスプライスサイトを持つイントロンの 4 つの独立した例を報告しました。

ヒトとニワトリの軟骨マトリックスタンパク質（CMP/MATN1）遺伝子
ヒトの増殖細胞核小体タンパク質P120（NOL1）遺伝子
マウスのRep3遺伝子はDNA修復に関与していると考えられる
ホメオボックスタンパク質をコードするショウジョウバエのプロスペロ遺伝子

1991 年に、IJ Jackson は P120 遺伝子と CMP 遺伝子のイントロン配列を比較して、これらのイントロンに ATATCC (5') および YYCAC (3') スプライスサイトが存在することを報告しました。この発見は、新しいスプライシングメカニズムが存在する可能性を示唆しています。

1994 年、SL Hall と RA Padgett は、上記の 4 つの遺伝子に関するすべての報告の一次配列を比較しました。その結果、ATATCCTT 5' スプライスサイトと YCCAC 3' スプライスサイトを持つ新しいタイプのイントロンと、イントロンの 3' 末端付近のほぼ不変の TCCTTAAC 配列 (いわゆる 3' 上流要素) が示唆されました。これらのスプライスサイトと相補的な小さな核 RNA 配列を検索した結果、U12 snRNA (3' 配列に一致) と U11 snRNA (5' 配列に一致) が、この新しいタイプのイントロンのスプライシングに関与する推定因子であることが示唆されました。

これら 4 つの遺伝子すべてにおいて、pre-mRNA には、主要クラスのイントロンの配列と一致する他のイントロンが含まれています。宿主遺伝子内の AT-AC イントロンのサイズも位置も保存されていません。

1996 年、Woan-Yuh Tarn とJoan A. Steitz は、ヒト P120 遺伝子由来の AT-AC イントロンを含む pre-mRNA 基質をスプライシングするin vitroシステムについて説明しました。ソラレン架橋により、Hall と Padgett が予測した pre-mRNA 基質の分岐部位と U12 RNA 間の塩基対形成相互作用が確認されました。ネイティブゲル電気泳動により、U11、U12、および U5 snRNP が P120 pre-mRNA 上に集合してスプライシング複合体を形成することが明らかになりました。

U12型イントロンの構造

もともと AT-AC イントロンと呼ばれていましたが、これらのイントロンのすべてが AT-AC ジヌクレオチドで区切られているわけではありません。少なくとも、それらのいくつかは GT-AG または AT-AG 末端を持っています。したがって、U2 型 (標準またはメジャー) と U12 型 (非標準またはマイナー) を区別して、それらを処理するために使用するスプライシング機構について話す方が正確です。U2 型と U12 型のイントロンを区別する主な決定要因は、5' スプライスサイトと分岐サイトシーケンスです。^[1]

マイナースプライソソームは、 U11、U12、U4atac、U6atac、およびU5と、未知数の非snRNPタンパク質から構成される。U11、U12、U4atac/U6atac snRNPは、メジャースプライソソームのU1、U2、U4 / U6 snRNPの機能類似体である。 ^[2]^[3]^[4]^[5]^[6]マイナーU4atacおよびU6atac snRNAはそれぞれU4およびU6の機能類似体であるが、それらの配列相同性は限られている（約40％）。さらに、U11とU1の配列、およびU12とU2の配列はまったく無関係である。この事実にもかかわらず、マイナーU11、U12、U4atac、およびU6atac snRNAは、それぞれU1、U2、U4、およびU6に似た構造に折り畳まれる可能性がある。^[7]

マイナースプライソソーム活性の位置

マイナークラスのスプライソソームのスプライソソーム活性の場所は、ほとんどの専門家によって核内であると考えられています。^[要出典] しかし、マイナースプライソソームは細胞質内で活性であると主張した論文が1つあります。^[8] この論文で提示されたデータは、この分野で完全に受け入れられておらず、他の多くの論文と直接矛盾しています。

進化

メジャースプライソソームと同様に、マイナースプライソソームの起源は古く、その特徴的な構成要素のいくつかは、実質的なゲノム配列情報が存在するすべての真核生物スーパーグループの代表的な生物に存在します。さらに、U12 型イントロンと snRNA 内に含まれる機能的に重要な配列要素は、進化の過程で高度に保存されています。

参照

参考文献

レビュー論文:

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古典的な論文:

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その他の参考資料:

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