ヒト40Sリボソームサブユニット生合成に関わる成熟段階の同定

Identification of distinct maturation steps involved in human 40S ribosomal subunit biosynthesis.

• Blanca Nieto
• Sonia G Gaspar
• Giulia Moriggi
• Dimitri G Pestov
• Xosé R Bustelo
• Mercedes Dosil

抄録

プレリボソーム中間体の精製に内在する技術的な問題は、ヒトにおけるリボソーム生合成の理解を制限してきた。このような問題に対処することは、この生物学的プロセスがヒトの病気に関与していることを考えると重要である。本研究では、既存の技術的困難を克服したプレリボソームの精製とタグ付け戦略を報告する。これらのツールを用いて、プレ40S前駆体が核内で2つの異なる成熟段階を経て、細胞質での後期成熟に先行する調節段階を経ていることを発見した。この調節ステップは、Parn（メタゾアン特異的リボヌクレアーゼ）とRRP12（系統的に保存されている40S生合成因子であり、高等真核生物では付加的な機能的特徴を獲得している）の両方の絡み合った作用を伴うものである。これらの結果は、ヒト細胞におけるリボソームのバイオジェネシスを解明するために、この精製法が有用であることを示しています。また、ヒト40Sリボソームサブユニットの生成に関与する成熟段階とメタゾアン特異的な制御機構も明らかにした。

Technical problems intrinsic to the purification of preribosome intermediates have limited our understanding of ribosome biosynthesis in humans. Addressing this issue is important given the implication of this biological process in human disease. Here we report a preribosome purification and tagging strategy that overcomes some of the existing technical difficulties. Using these tools, we find that the pre-40S precursors go through two distinct maturation phases inside the nucleolus and follow a regulatory step that precedes late maturation in the cytoplasm. This regulatory step entails the intertwined actions of both PARN (a metazoan-specific ribonuclease) and RRP12 (a phylogenetically conserved 40S biogenesis factor that has acquired additional functional features in higher eukaryotes). Together, these results demonstrate the usefulness of this purification method for the dissection of ribosome biogenesis in human cells. They also identify distinct maturation stages and metazoan-specific regulatory mechanisms involved in the generation of the human 40S ribosomal subunit.