RNA結合タンパク質FMRPは、-メチルアデノシンを含むmRNAの核輸出を促進する

The RNA-binding protein FMRP facilitates the nuclear export of -methyladenosine-containing mRNAs.

• Phillip J Hsu
• Hailing Shi
• Allen C Zhu
• Zhike Lu
• Nimrod Miller
• Brittany M Edens
• Yongchao C Ma
• Chuan He

抄録

-メチルアデノシン（mA）は真核生物において最も豊富な転写後のmRNA修飾であり、mAを含む転写物に特異的に結合するリーダータンパク質を介して遺伝子発現に多くの影響を及ぼします。RNA結合タンパク質であるFragile X mental retardation protein (FMRP)は、標的mRNAの翻訳やmRNA顆粒の輸送に影響を与えることが以前に明らかにされています。FMRPの機能が失われると、ヒトの遺伝性知的障害の最も一般的な形態であるフラジールX症候群が引き起こされる。HEK293T細胞、siRNAを介した遺伝子ノックダウン、細胞質・核分画、RNA-Seq、LC-MS/MS解析を用いて、FMRPがmRNA上のmAサイトの集合体に直接結合することを実証した。FMRP枯渇は核内のmRNA mAレベルを増加させた。さらに、核に対する細胞質内のFMRP標的のアバンダンスは、-KOマウスでは減少した。以上のことから、FMRPはmA修飾RNA標的の核内輸出に影響を与えている可能性が示唆された。

-Methyladenosine (mA) is the most abundant post-transcriptional mRNA modification in eukaryotes and exerts many of its effects on gene expression through reader proteins that bind specifically to mA-containing transcripts. Fragile X mental retardation protein (FMRP), an RNA-binding protein, has previously been shown to affect the translation of target mRNAs and trafficking of mRNA granules. Loss of function of FMRP causes fragile X syndrome, the most common form of inherited intellectual disability in humans. Using HEK293T cells, siRNA-mediated gene knockdown, cytoplasmic and nuclear fractions, RNA-Seq, and LC-MS/MS analyses, we demonstrate here that FMRP binds directly to a collection of mA sites on mRNAs. FMRP depletion increased mRNA mA levels in the nucleus. Moreover, the abundance of FMRP targets in the cytoplasm relative to the nucleus was decreased in -KO mice, an effect also observed in highly methylated genes. We conclude that FMRP may affect the nuclear export of mA-modified RNA targets.

© 2019 Hsu et al.