ノーゴー、ノンストップ、ナンセンスを媒介とするmRNA崩壊複合体の新たな知見

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Curr. Opin. Struct. Biol..2020 Jul;65:110-118. S0959-440X(20)30110-X. doi: 10.1016/j.sbi.2020.06.011.Epub 2020-07-17.

ノーゴー、ノンストップ、ナンセンスを媒介とするmRNA崩壊複合体の新たな知見

New insights into no-go, non-stop and nonsense-mediated mRNA decay complexes.

Kyle T Powers
Jenn-Yeu Alvin Szeto
Christiane Schaffitzel

PMID: 32688260 DOI: 10.1016/j.sbi.2020.06.011.

抄録

真核生物には様々な翻訳制御機構が存在し、正常な翻訳伸長と異常な翻訳終結を区別してmRNAの監視機能を発揮し、mRNA崩壊の引き金となっている。進化的に保存されている真核生物の3つの主要な経路は、ノーゴー、ノンストップ、ノンセンス媒介mRNA崩壊である。最近の知見では、mRNAの二次構造やポリ(A)ストレッチャーへの翻訳によるリボソームの失速が、リボソーム衝突を引き起こし、それがNo-Go/Non-Stop mRNA崩壊因子によって検出されることが示唆されています。衝突した２つのリボソームの界面でのその後のリボソームのユビキチン化は、ｍＲＮＡ崩壊のシグナルと考えられています。同様に、早期停止コドンでの翻訳終了は通常よりも遅く、SMG1-8-9を含むナンセンス媒介mRNA崩壊因子のリクルートと活性化につながる。ここでは、これらの経路の分子機構についての新たな知見を詳述している。

Eukaryotes possess a variety of translational control mechanisms which function in the surveillance of mRNAs, discriminating between normal and aberrant translation elongation and termination, triggering mRNA decay. The three major evolutionarily conserved eukaryotic pathways are No-Go, Non-Stop and Nonsense-Mediated mRNA Decay. Recent findings suggest that stalling of the ribosome, due to mRNA secondary structure or translation into poly(A)-stretches, leads to ribosome collisions which are detected by No-Go/Non-Stop mRNA decay factors. Subsequent ribosome ubiquitination at the interface of two collided ribosomes is considered the signal for mRNA decay. Similarly, translation termination at a premature stop codon is slower than normal, leading to recruitment and activation of nonsense-mediated mRNA decay factors, including SMG1-8-9. Here, we detail new insights into the molecular mechanisms of these pathways.