マイクロプロセッサ複合体によるリボソームタンパク質合成の調節

Sci. Signal. 23 Feb 2021:
Vol. 14, Issue 671, eabd2639
DOI: 10.1126/scisignal.abd2639

Xuan Jiang^1,*, Amit Prabhakar¹, Stephanie M. Van der Voorn^1,2, Prajakta Ghatpande¹, Barbara Celona¹, Srivats Venkataramanan³, Lorenzo Calviello³, Chuwen Lin^1,†, Wanpeng Wang¹, Brian L. Black^1,4, Stephen N. Floor^3,5, Giorgio Lagna^1,6, and Akiko Hata^1,4,‡

1. ¹ Cardiovascular Research Institute, University of California, San Francisco, San Francisco, CA 94143, USA.
2. ² Department of Medical Physiology, University Medical Center Utrecht, Utrecht, 3584 CM, Netherlands.
3. ³ Department of Cell and Tissue Biology, University of California, San Francisco, San Francisco, CA 94143, USA.
4. ⁴ Department of Biochemistry and Biophysics, University of California, San Francisco, CA 94143, USA.
5. ⁵ Helen Diller Family Comprehensive Cancer Center, University of California, San Francisco, San Francisco, CA 94143, USA.
6. ⁶ Department of Cellular and Molecular Pharmacology, University of California, San Francisco, San Francisco, CA 94143, USA.

‡ Corresponding author. Email: akiko.hata@ucsf.edu

* Present address: Department of Immunology, Zhongshan School of Medicine, Sun Yat-sen University, Guangzhou 510089, P.R. China.

† Present address: Department of Histology and Embryology, Zhongshan School of Medicine, Sun Yat-sen University, Guangzhou 510089, P.R. China.

要約

真核生物のリボソーム生成では、80のリボソームタンパク質と4つのリボソームRNA（rRNA）が協調的に産生され会合する必要があり、その速度も細胞増殖と同調させなければならない。本稿でわれわれは、マイクロRNAのプロセシングの最初の工程を媒介するマイクロプロセッサ複合体がRループとして知られるDNA/RNAハイブリッドを除去することによってリボソームタンパク質の遺伝子の転写を増強することを明らかにした。栄養が欠乏すると、マイクロプロセッサ複合体の主要構成要素であるDroshaの核外移行が引き起こされ、その後、DroshaがE3ユビキチンキナーゼNedd4によって分解されることによって、リボソームタンパク質の産生とタンパク質合成が抑制される。マウス赤血球前駆細胞でDroshaをコンディショナルに欠失させると、リボソームタンパク質の産生が抑制され、赤血球転写因子Gata1をコードするmRNAの転写が阻害され、赤血球生成が損なわれた。この表現型は、ヒトの「リボソーム病」の臨床症状に酷似していた。このように、マイクロプロセッサ複合体は、細胞増殖速度とタンパク質合成能を同調させるうえで中心的な役割を果たしており、リボソームの機能不全によって引き起こされる貧血の薬物標的になりうる。

Citation: X. Jiang, A. Prabhakar, S. M. Van der Voorn, P. Ghatpande, B. Celona, S. Venkataramanan, L. Calviello, C. Lin, W. Wang, B. L. Black, S. N. Floor, G. Lagna, A. Hata, Control of ribosomal protein synthesis by the Microprocessor complex. Sci. Signal. 14, eabd2639 (2021).