細胞質ポリアデニル化要素

細胞質ポリアデニル化要素(CPE) は、メッセンジャーRNAの3'非翻訳領域にある配列要素です。細胞質ポリアデニル化を制御する配列要素はいくつか知られていますが、CPEが最もよく特徴付けられています。[ 1 ]最も一般的なCPE配列はUUUUAUですが、他のバリエーションもあります。[ 2 ]この領域へのCPE結合タンパク質( CPEB )の結合は、既存のポリアデニンテールの伸長を促進し、一般的にはタンパク質翻訳のためのmRNAの活性化を引き起こします。この伸長は、mRNAが核から細胞質に輸出された後に起こります。ポリ(A)テールが長くなると、より多くの細胞質ポリアデニン結合タンパク質 (PABP) を引き寄せ、これが他のいくつかの細胞質タンパク質と相互作用して、mRNAとリボソームの会合を促進します。[ 1 ]このように、ポリ(A)テールの延長は、mRNAの翻訳効率を高める役割を果たします。ポリアデニンテールは約40塩基から150塩基まで延長されている。[ 2 ]

細胞質ポリアデニル化は核ポリアデニル化とは区別する必要がある。細胞質ポリアデニル化は核で起こりほぼ全ての真核生物のmRNAに影響を及ぼすのとは対照的に、特定のmRNAの細胞質で起こる。[ 3 ]他の機能の中でも、CPEの主要な役割は卵形成、精子形成、有糸分裂、および新しいシナプスの成長で特定されている。 [ 4 ] [ 5 ] [ 6 ] CPEの役割は最初にアフリカツメガエルの卵母細胞と胚で特徴付けられたが、最近の研究では体細胞におけるCPEの役割が特定されている。[ 1 ] [ 7 ]いくつかのプロトオンコゲンmRNAはCPEを含むことが示されている。そのような遺伝子の1つがMycである。さまざまなCPEBタンパク質の産生レベルは、Mycの発現が腫瘍形成につながるかどうかを決定する。[ 8 ]腫瘍抑制遺伝子TP53もCPEによって制御されることが示されている。CPEBを産生しない細胞株はp53タンパク質のレベルが低く、細胞老化を示す代わりに不死化する。[ 9 ]

eCPE と C-CPE は、胚内に見られるもう 2 つの細胞質ポリアデニル化要素です。最も一般的な eCPE 配列は UUUUUUUUUUUU ですが、C-CPE の配列は一般に C に富んだ領域で、U がときどき含まれます。これらの CPE に共通するのは、ポリ (A) テールの伸長を促進する効果はポリ (A) シグナルへの近さによって決まることです。[ 1 ]最適には、ポリ (A) シグナルから 25 ヌクレオチド以内にある必要がありますが、100 ヌクレオチドまで離れていてもかまいません。[ 10 ]また、2 つの CPE 配列が 3' UTR 内で互いに 50 ヌクレオチド以内にある場合、CPE は翻訳抑制を引き起こす可能性があります。[ 1 ]最も抑制量が大きいのは、2 つの CPE が 10 ～ 12 ヌクレオチド離れている場合です。 CPEが非コンセンサス配列を持つ場合、翻訳活性化には近傍のPumilio結合エレメント（PBE）が必要である。CPEがコンセンサス配列を持つ場合、PBEの存在は翻訳活性化を倍増させる可能性がある。[ 10 ] CPEは3'UTRプロセシングを制御する唯一のシス作用エレメントではなく、代替ポリアデニル化（APA）シグナル、マイクロRNA標的部位、およびAUリッチエレメント（ARE）もポリ(A)テールの長さを決定する役割を果たしている。[ 11 ]

研究

CPEに関する研究は、翻訳制御におけるその役割と発達における役割のさらなる解明に焦点が当てられてきました。アメフラシのニューロンを用いた研究では、CPEが記憶形成の制御に関与していることが示されています。長期記憶が形成される際には、ニューロンのアクチンmRNAに含まれるCPEがこのタンパク質の発現を亢進させます。アクチン濃度の上昇は新たなシナプスの成長を促し、記憶の保存を可能にします。[ 12 ]

ショウジョウバエの卵形成におけるmRNA制御に関する研究により、CPEおよびCPE結合タンパク質が発生過程におけるタンパク質産生のタイミング制御に関与していることが明らかになりました。卵母細胞はmRNAの大部分を一度に転写し、タンパク質産生のタイミングを決定するために他の制御機構に依存しています。この研究では、CPEB WISPの標的となるmRNAは顕著なポリA末端伸長を示すものの、mRNA転写産物数の増加は見られないことが示されました。[ 13 ]

参考文献

  1. ^ a b c d e Charlesworth, Amanda; Meijer, Hedda A.; de Moor, Cornelia H. (2013-07-01). 「細胞質ポリアデニル化における特異性因子」 . Wiley Interdisciplinary Reviews: RNA . 4 (4): 437– 461. doi : 10.1002/wrna.1171 . ISSN  1757-7012 . PMC  3736149. PMID  23776146 .
  2. ^ a b Ivshina, Maria; Lasko, Paul; Richter, Joel D. (2014年10月11日). 「細胞質ポリアデニル化エレメント結合タンパク質と発達、健康、そして疾患」 . Annual Review of Cell and Developmental Biology . 30 (1): 393– 415. doi : 10.1146/annurev-cellbio-101011-155831 . PMID 25068488 . 
  3. ^ Hunt, Arthur G.; Xu, Ruqiang; Addepalli, Balasubrahmanyam; Rao, Suryadevara; Forbes, Kevin P.; Meeks, Lisa R.; Xing, Denghui; Mo, Min; Zhao, Hongwei (2008-01-01). 「シロイヌナズナmRNAポリアデニル化機構：タンパク質間相互作用と遺伝子発現プロファイリングの包括的解析」 . BMC Genomics . 9 : 220. doi : 10.1186/1471-2164-9-220 . ISSN 1471-2164 . PMC 2391170. PMID 18479511 .   
  4. ^ de Moor, CH; Richter, JD (1999). 「細胞質ポリアデニル化はサイクリンB1 mRNAのマスキングとアンマスキングを媒介する」 . EMBO J. 18 ( 8): 2294– 2303. doi : 10.1093/emboj/18.8.2294 . PMC 1171312. PMID 10205182 .  
  5. ^ Luitjens, C; Gallegos, M; Kraemer, B; Kimble, J; Wickens, M (2000). 「CPEBタンパク質はC. elegansの精子形成における2つの重要なステップを制御する」 . Genes Dev . 14 (20): 2596– 609. doi : 10.1101/gad.831700 . PMC 316992. PMID 11040214 .  
  6. ^ Villalba, Ana; Coll, Olga; Gebauer, Fátima (2011). 「細胞質ポリアデニル化と翻訳制御」Current Opinion in Genetics & Development . 21 (4): 452– 457. doi : 10.1016/j.gde.2011.04.006 . PMID 21536428 . 
  7. ^ Rutledge, Charlotte E.; Lau, Ho-Tak; Mangan, Hazel; Hardy, Linda L.; Sunnotel, Olaf; Guo, Fan; MacNicol, Angus M.; Walsh, Colum P.; Lees-Murdock, Diane J. (2014-02-20). 「Dnmt1の効率的な翻訳には細胞質ポリアデニル化とMusashi結合エレメントが必要」 . PLOS ONE . 9 (2) e88385. Bibcode : 2014PLoSO ...988385R . doi : 10.1371/journal.pone.0088385 . ISSN 1932-6203 . PMC 3930535. PMID 24586322 .   
  8. ^ Chen, Yun; Tsai, Ya-Hui; Tseng, Sheng-Hong (2016-11-01). 「癌治療における細胞質ポリアデニル化エレメント結合タンパク質の発現制御」 . Anticancer Research . 36 (11): 5673– 5680. doi : 10.21873/anticanres.11150 . ISSN 0250-7005 . PMID 27793888 .  
  9. ^ Burns, David M.; Richter, Joel D. (2008-12-15). 「CPEBによるヒト細胞老化、エネルギー代謝、およびp53 mRNA翻訳の制御」 . Genes & Development . 22 (24): 3449– 3460. doi : 10.1101/gad.1697808 . ISSN 0890-9369 . PMC 2607074. PMID 19141477 .   
  10. ^ a bピケ、マリア;ロペス、ホセ・マヌエル。フォワサック、シルヴァン。ギゴ、ロデリック。メンデス、ラウール (2008)。「CPE媒介トランスレーショナル制御のための組み合わせコード」。セル。132 (3): 434–448。土井: 10.1016/j.cell.2007.12.038。PMID 18267074。 
  11. ^ Zhang, Xiaokan; Virtanen, Anders; Kleiman , Frida E. (2010-11-15). 「ポリアデニル化か脱アデニル化か」 . Cell Cycle . 9 (22): 4437– 4449. doi : 10.4161/cc.9.22.13887 . ISSN 1538-4101 . PMC 3048043. PMID 21084869 .   
  12. ^ Liu, Jinming; Schwartz, James H. (2003-01-03). 「アメフラシニューロンにおける細胞質ポリアデニル化エレメント結合タンパク質とメッセンジャーRNAのポリアデニル化」. Brain Research . 959 (1): 68– 76. doi : 10.1016/s0006-8993(02)03729-0 . ISSN 0006-8993 . PMID 12480159. S2CID 558770 .   
  13. ^ Cui, Jun; Sartain, Caroline V.; Pleiss, Jeffrey A.; Wolfner, Mariana F. (2013-11-01). 「ショウジョウバエにおける卵形成と卵子活性化における細胞質ポリアデニル化は主要なmRNA制御因子である」 . Developmental Biology . 383 (1): 121– 131. doi : 10.1016/j.ydbio.2013.08.013 . PMC 3821703. PMID 23978535 .  
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