解明が進む RNAの成熟化プロセス

RNAプロセシングは，単に成熟RNAを生産するためのしくみであると捉えられてきた．ところが，機能性RNAがイントロンにコードされていたり，ゲノムの非コード領域から大量のnon-coding RNAが見つかったりと，RNAプロセシングは機能性RNAの選別や機能の付与に重要な役割を果たしている．本特集では多彩なRNA成熟化プロセスに関する最近の話題を取り上げた．機能性RNA研究におけるRNAプロセシングの重要性を感じ取っていただけたら幸いである．

二本鎖RNAが引き金となって起こる遺伝子発現抑制機構を総称してRNA silencingとよぶ．RNA silencingの代表例はRNA interference（RNAi）である．RNAiの発見以降，その分子メカニズムを解明しようとする試みが精力的になされ，その過程において派生的に，microRNAと名付けられた，ステム-ループ構造をとりうる低分子non-coding RNAも，RNAiとよく似た機構で遺伝子発現を抑制する，つまりRNA silencingを引き起こしうることが明らかになった．microRNAがどのような分子メカニズムで標的遺伝子の発現を抑制するか，に関しては，未だ不明な点も多い．それに反して，microRNA自身の生合成に関する知見は，ここ数年，加速的に蓄積しつつある．

RNAはその鋳型であるゲノムDNAから転写された後，種々のプロセスを経て機能をもったRNAへと成熟化される．このRNAの成熟化のプロセスは遺伝子発現に重要な役割を担っている．本稿では，遺伝暗号とアミノ酸とを結びつけるアダプター分子である転移RNA（tRNA）の成熟化プロセスについて，特に，tRNAの５´あるいは３´末端へのヌクレオチド付加とエディティングのプロセス，さらにこれらの２つのプロセスの分子機構の類似性について紹介する．

細RNAは転写後にさまざまな修飾を受けて成熟し，はじめてその本来の機能を発揮する．これまでに知られている RNA修飾は100種類を超え，RNAが機能するうえでこれらのRNA修飾は見過ごすことのできない重要な質的情報である．RNA修飾の果たす役割としては，細胞内局在の決定，立体構造の安定化，RNA結合タンパク質との相互作用，遺伝情報の修飾と解読などが知られているが，その機能と生合成は未解明な部分が多く残されている．mRNAには大量のイノシン修飾が見出され，この修飾はRNA干渉を負に制御していることが明らかになりつつある．また，RNA修飾の異常が疾患の原因となる例が報告され，タンパク質の機能異常ではなく，RNAの質的な異常に起因する疾患という概念が生まれつつある．

高等真核生物では，核にコードされる遺伝子のほとんどがイントロンによって分断化されている．そのため，mRNA前駆体からイントロンを除去し，エキソン同士をつなぎ合わせるmRNAスプライシングは，遺伝子発現に必須な過程である．ヒトゲノムプロジェクトの終了に伴い，遺伝子発現の多様性における mRNAスプライシングの重要性が再確認されている．また近年，mRNAスプライシングは他の遺伝子発現過程の調節にかかわっていることが明らかになってきた．本稿ではmRNAスプライシングの反応機構やそこに関与する因子について最新の知見を交えて解説する．

哺乳類細胞の核には，多彩なRNAプロセシングによるmRNA成熟化を効率よく行うための協調機構が存在する．この協調機構を円滑に行うためには，RNA 上に結合したタンパク質因子が入れ替わるRNPリモデリングの現象が，「的確な位置で」「的確な時点に」起こることが重要である．特にRNAスプライシングの過程では，前駆体mRNAの複数の特定領域で特異的なRNPリモデリングが起こることが知られており，そこにはRNAヘリカーゼが関与していることが考えられている．

真核生物において，核内で転写されたmRNAは，プロセシング，核外への輸送を経て，細胞質において翻訳される．遺伝子発現制御には，遺伝情報であるmRNAの安定性の厳密な制御が必須であり，また，タンパク質を過不足なく合成するためにも翻訳とmRNA分解の密接な関連が重要となる．近年，mRNA分解の詳細なメカニズムが明らかにされつつあるが，翻訳との関係，特に翻訳を終えたmRNAが何をきっかけに分解されるかについては不明であった．われわれは，翻訳終結因子eRF3の解析から，翻訳終結のシグナルがmRNA分解のトリガーとなることを見出した．