ウイルスの翻訳を制御する哺乳類ウイルス5'UTR由来のスモールRNAの機能解析

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Methods.2020 Feb;S1046-2023(19)30321-4. doi: 10.1016/j.ymeth.2020.02.008.Epub 2020-02-17.

ウイルスの翻訳を制御する哺乳類ウイルス5'UTR由来のスモールRNAの機能解析

Functional analyses of mammalian virus 5'UTR-derived, small RNAs that regulate virus translation.

Mei-Ling Li
Gary Brewer

PMID: 32081746 DOI: 10.1016/j.ymeth.2020.02.008.

抄録

エンテロウイルスA71（EV-A71）RNAは、キャップに依存しない翻訳を指示する内部リボソームエントリーサイト（IRES）を含んでいる。IRES依存性翻訳は、宿主の翻訳開始因子およびIRES関連トランス作用因子（ITAFs）を必要とする。我々はこれまでに、hnRNP A1、mRNA安定化因子HuR、RISCサブユニットArgonaute 2（Ago2）がIRESのステムループII（SL-II）に結合し、IRES依存性翻訳を促進するITAFであることを明らかにしてきた。一方、mRNA崩壊因子AUF1は、SL-IIにも結合するネガティブな作用を持つITAFである。さらに、小分子RNA処理酵素Dicerは、感染細胞において、EV-A71 5'UTRから少なくとも4つのウイルス由来の小分子RNA（vsRNA1〜4）を産生する。これらのうちの1つ、SL-II由来のvsRNA1は、未知のメカニズムを介してIRES活性を阻害する。in vitroでのRNA結合アッセイにより、vsRNA1がAgo2、HuR、およびAUF1とSL-IIとの結合を変化させることが明らかになった。このことは、vsRNA1がITAFとIRESの結合を制御し、ウイルスの翻訳を調節する可能性があることを示している。ここでは、vsRNA1が介在するIRES活性の制御の機能解析法について述べる。これらの方法は、他のウイルス由来のsmall RNAにも適用可能である。

Enterovirus A71 (EV-A71) RNA contains an internal ribosomal entry site (IRES) to direct cap-independent translation. IRES-dependent translation requires the host's translation initiation factors and IRES-associated trans-acting factors (ITAFs). We previously showed that hnRNP A1, the mRNA stability factor HuR, and the RISC subunit Argonaute 2 (Ago2) are ITAFs that associate with stem loop II (SL-II) of the IRES and promote IRES-dependent translation. By contrast, the mRNA decay factor AUF1 is a negative-acting ITAF that also binds SL-II. Moreover, the small RNA-processing enzyme Dicer produces at least four virus-derived, small RNAs (vsRNAs 1-4) from the EV-A71 5'UTR in infected cells. One of these, vsRNA1, derived from SL-II, inhibits IRES activity via an unknown mechanism. In vitro RNA-binding assays revealed that vsRNA1 can alter association of Ago2, HuR, and AUF1 with SL-II. This presents a possible mechanism by which vsRNA1 could control association of ITAFs with the IRES and modulate viral translation. Here, we describe methods for functional analyses of vsRNA1-mediated regulation of IRES activity. These methods should be applicable to other virus-derived, small RNAs as well.