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BCDIN3DはtRNAHisの3'フラグメント処理を制御している
BCDIN3D regulates tRNAHis 3' fragment processing.
PMID: 31329584 PMCID: PMC6675128. DOI: 10.1371/journal.pgen.1008273.
抄録
5'末端はRNA分子の運命を決定するために重要である。BCDIN3Dは、特定のRNAの5'末端をメチル化するRNAホスホメチル化酵素である。BCDIN3Dの分子機能について新たな知見を得るために、我々は、Thermostable Group II Intron Reverse Transcriptase coupled to next generation sequencing (TGIRT-seq)を用いて、BCDIN3Dと相互作用するRNAの非バイアス解析を行った。その結果、BCDIN3Dは完全長のホスホメチル化tRNAHisとmiR-4454と相互作用することがわかった。興味深いことに、miR-4454は内因性レトロウイルスのプライマー結合部位であるアノテーションされたゲノム座から合成されるのではなく、成熟したtRNAHisのDicer切断によって合成されることがわかった。配列解析の結果、miR-454はtRNAHisの3'末端と同一であることが明らかになった。さらに、成熟tRNAHisをDicerでインキュベートすることで、この「miRNA」をin vitroで生成することができた。以前にいくつかのpre-miRNAについて発見されたように、5'P-tRNAHisは、リン酸メチル化されたtRNAHisよりもダイサー切断のためのより良い基質であるように思われます。さらに、tRNAHisの3'-フラグメント/'miR-454'レベルは、BCDIN3Dが枯渇した細胞で増加した。以上の結果から、BCDIN3DはマイクロRNAに加えて、tRNAHisの本来の機能であるアミノアシル化に悪影響を与えることなく、tRNAHisの3'-フラグメント処理を制御していることが明らかになった。
5' ends are important for determining the fate of RNA molecules. BCDIN3D is an RNA phospho-methyltransferase that methylates the 5' monophosphate of specific RNAs. In order to gain new insights into the molecular function of BCDIN3D, we performed an unbiased analysis of its interacting RNAs by Thermostable Group II Intron Reverse Transcriptase coupled to next generation sequencing (TGIRT-seq). Our analyses showed that BCDIN3D interacts with full-length phospho-methylated tRNAHis and miR-4454. Interestingly, we found that miR-4454 is not synthesized from its annotated genomic locus, which is a primer-binding site for an endogenous retrovirus, but rather by Dicer cleavage of mature tRNAHis. Sequence analysis revealed that miR-4454 is identical to the 3' end of tRNAHis. Moreover, we were able to generate this 'miRNA' in vitro through incubation of mature tRNAHis with Dicer. As found previously for several pre-miRNAs, a 5'P-tRNAHis appears to be a better substrate for Dicer cleavage than a phospho-methylated tRNAHis. Moreover, tRNAHis 3'-fragment/'miR-4454' levels increase in cells depleted for BCDIN3D. Altogether, our results show that in addition to microRNAs, BCDIN3D regulates tRNAHis 3'-fragment processing without negatively affecting tRNAHis's canonical function of aminoacylation.