タンパク質は、DNAから転写されたメッセンジャーRNA（mRNA）を元に、その上の塩基の並び（コドン）をリボソームが3塩基ずつ解読し、アミノ酸を順番に連結することで合成されます。mRNAが安定だと多くのタンパク質が継続して合成されます。mRNAは解読が終わると分解されますが、分解のタイミングが早いと合成されるタンパク質の量は少なくなります。mRNAの安定性がうまく調整されていれば、必要な量のタンパク質が正しいタイミングで合成されるのですが、この安定性の調節が破綻すると、がん、炎症性疾患、神経変性疾患など、様々な病気の原因ともなります。リボソームが解読するmRNAのコドンの組み合わせが、mRNAの安定性（寿命の長さ）を左右する要因の1つであることはこれまでにも知られていましたが、その基本的な仕組みはよくわかっていませんでした。
今回私たちは、新たにPACE法という分析手法を使って、小型熱帯魚ゼブラフィッシュの胚において、コドンがmRNAの安定性にどのような影響を与えるかを測定しました。そして、「コドンを解読するリボソームの減速が、mRNAの分解を引き起こす」ことを突き止めました。また、この「リボソームの減速」は一時的なものであり、タンパク質合成時のトラブルによって引き起こされる「リボソームの異常な渋滞」とは異なる現象であることも示しました。
これらの結果から、「mRNAからタンパク質が作られる際のリボソームの移動のスピードが、mRNA自身の寿命を決めている」ことを明らかにしました。
本研究の成果は、私たちの体の中でmRNAとタンパク質の量が調節される際の基本原理の理解を飛躍的に高めることになります。また、本研究で得られた知見は、mRNAワクチンの最適化や、生体内でのコントロール技術の創出にも貢献できると考えます。
詳細は京都産業大学のホームページをご覧ください。
報道担当
理化学研究所 広報室 報道担当
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