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ヒトフェリチンmRNAの翻訳調節のための鉄反応性要素の特定

M W Hentze¹, S W Caughman, T A Rouault

¹Cell Biology and Metabolism Branch, National Institute of Child Health and Human Development, Bethesda, MD 20892.

Science (New York, N.Y.)

|December 11, 1987

まとめ

鉄は,タンパク質の翻訳を制御することによって,遺伝子発現を調節する. 研究者は,フェリチンmRNAに特定の鉄反応性元素 (IRE) を特定し,このプロセスに不可欠であり,種間で保存されています.

科学分野:

分子生物学は分子生物学である.
遺伝子発現の規制について
RNA 生物学 RNA 生物学

背景:

遺伝子発現は,mRNA翻訳を含む複数のレベルで厳密に制御されています.
細胞内鉄貯蔵タンパク質であるフェリチンは,鉄濃度によって調節されていることが知られている.
この調節は,そのメッセンジャーRNA (mRNA) の翻訳レベルで行われます.

研究の目的:

鉄媒介によるフェリチンの変換調節に責任のある特定のシス作用元素を特定する.
この規制要素の機能と進化的保存を特徴づける.

主な方法:

人間のフェリチンH鎖mRNAの5'未翻訳領域 (UTR) の削除分析.
假定の規制要素を含む合成オリゴデオキシヌクレオチドをレポーター構造に導入する.
進化的保存を評価するための比較シーケンス分析.

主要な成果:

5' UTR内の必要かつ十分なシス作用元素を特定し,鉄反応性元素 (IRE) と称しました.
合成IREオリゴヌクレオチドが反応しない構造に鉄の調節を与えることができることを実証しました.
IRE配列は,両生類,鳥類,および人間にわたって高度に保存されており,古代の起源を示しています.

結論:

鉄反応性元素 (IRE) は,鉄調節フェリチン生物合成の重要な媒介体であり,トランスレーションレベルにある.
IREの保存された性質は,細胞の鉄のホメオスタシスにおける基本的な役割を示唆しています.
IREは,新しい,翻訳的に規制された表現システムを開発する可能性を秘めています.

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