폴리아데닌 꼬리: 더 길다고 더 좋은 것만은 아니다

이번 주 <네이처 구조 및 분자생물학>에 실린 논문 소개글. 잘 모르는 분야라 초록과 본문 첫 문단만 번역했다.

폴리아데닌 꼬리: 더 길다고 더 좋은 것만은 아니다

https://doi.org/10.1038/nsmb.3509

초록

전령 RNA(mRNA)의 탈아데닐화 반응은 일반적으로 번역 억제 작용과 mRNA 분해 작용과 연관된다. 한 연구에 따르면, 놀랍게도, 많이 발현되는 유전자일수록 더 짧은 폴리아데닌 꼬리를 갖는다는 점이 발견되었고, 또한 폴리아데닌 꼬리가 '가지치기' 될 수 있다는 것이 제안되었는데, 이는 (아마도 폴리아데닌 결합 단백질의 보호 작용으로 인해) 뉴클레오타이드 30개만큼 떨어진 두 개의 봉우리를 갖는 분포가 만들어졌기 때문이다.

본문

대부분의 진핵생물 mRNA는 폴리아데닌 꼬리(poly(A) tail)로 끝나는데, 이 꼬리는 핵 내에서 기본 전사체가 (전사를 마치고) 절단된 후에 덧붙여진다. 이 폴리아데닌 꼬리는 mRNA의 안정성과 번역 두 가지 측면에 있어 모두 중요하며, 그 길이는 탈아데닐화 효소(deadenylase)에 의해 줄어들 수도 있고, 세포질 폴리아데닌 중합 효소(poly(A) polymerase)에 의해 늘어날 수도 있다. 폴리아데닌 꼬리 길이의 변화는 주어진 mRNA와 상호작용할 수 있는 폴리아데닌 결합 단백질(PABP; poly(A)-binding protein)의 개수에 직접적으로 영향을 준다. 이 PABP는 mRNA의 5' 비번역부위(5' UTR; untranslated region) 안의 요소들과 상호작용하여 mRNA의 안정성과 번역을 향상시키는 닫힌 고리 구조를 만든다. 하지만, PABP는 또한 탈아세틸화 복합체와도 상호작용하는데, 이 탈아세틸화 복합체는 폴리아데닌 꼬리를 가지치기하여 mRNA의 안정성을 감소시킨다. 따라서 폴리아데닌 꼬리의 길이와 PABP와의 상호작용은 대부분의 진핵생물 세포에서 매우 중요한 전사 후 조절을 담당한다. Lima et al.은 예쁜꼬마선충(Caenorhabditis elegans)의 전체 유전체에 대해 폴리아데닌 꼬리의 길이를 측정하여, 많이 발현되는 mRNA들은 짧지만 잘 정의된, 가지치기 된 꼬리들을 가지고 있음을 발견했다. 이 결과는 또한 가지치기의 정도와 성질이 폴리아데닌 꼬리의 길이 그 자체에 비해 더 높은 차원의 번역을 제공할 수도 있음을 암시한다. 이 가설은 폴리아데닌 꼬리 길이가 세포 내의 유전자 발현을 조절하는 방법에 대한 관점을 바꾸어 놓을 것이다.