新生鎖からのフィードバックはリボソームフラムシフトと転写減衰を誘発する

科学分野:

• 分子生物学
• 遺伝学
• 生化学

背景:

• リボソームは、翻訳読取り枠の忠実性を維持するための保護機構を備えている。
• プログラムリボソームフラムシフト（-1PRF）は、これらの保護機構をバイパスすることができ、特に-1PRFが該当する。
• 新生ポリペプチド構造の-1PRFにおける役割は、完全には理解されていない。

研究 の 目的:

• 新生膜貫通ドメイン転位が-1PRFを誘発するかどうかを調査する。
• -1PRFを誘発するモチーフおよび関連するフラムシフト生成物を特定する。
• スプライシング、膜貫通ドメイン、-1PRF、およびmRNA分解の関係を探る。

主な方法:

• 新生膜貫通ドメイン転位による-1PRFの実験的誘発。
• フラムシフト生成物を特定するためのプロテオーム解析。
• スプライシング依存性モチーフとその-1PRFへの影響の分析。
• UPF1に対するmRNA分解感受性の評価。

主要な成果:

• 膜貫通ドメインの転位は、滑りやすいヘプタマー上で-1PRFを誘発するのに十分である。
• 1PRFを誘発する可能性のある数千のモチーフが特定され、33のヒトフラムシフト生成物が確認された。
• スプライシング媒介性の膜貫通ドメインの変化は-1PRFを変化させる。
• 特定された転写物のほとんどはUPF1に感受性があり、mRNAターオーバーの調節を示している。

結論:

• 膜貫通ドメイン形成を含むポリペプチドの組み立て不良は、-1PRFを誘発することができる。
• このメカニズムは、ポリペプチド合成エラーを翻訳リコーディングおよびmRNA分解にリンクさせる。
• 発見されたことは、新生ポリペプチド構造、フラムシフト、およびmRNA安定性を含む新しい調節経路を示唆している。