遺伝子は私達一人一人の「個性」の創生を司っている。髪の毛の色から特定の病気に対する脆弱性まで、「個性」には様々な側面があるが、一体遺伝子はその生産物であるタンパクの合成を含め、どのようにコントロールしているのだろうか?この度、記憶を司る基礎的なプロセスに関与する新たな生体分子群が発見され、神経変性疾患の治療に新たな方向が示されたと思われる。
英国のブリストル大学臨床科学部の生物化学科と病理学科と薬理学科に率いられる研究チームが、2012年4月27日のJournal of Biological Chemistry誌に発表したのは、ミラーマイクロRNAと呼ばれる、新たな生体分子群である。マイクロRNAは非コード遺伝子で「ジャンクDNA」に分類され、細胞プロセスを制御する様々なタンパク類の機能や発現量に関与している。報告によれば、それぞれ異なる機能を有する2つのマイクロRNAが、同じDNAの断片(配列)から生成されており、片方はトップストランドから、もう片方は相補的な「ミラー」であるボトムストランドから生成される。
この度明らかにされたのは、ヒトDNAの1断片から次第に2つのマイクロRNAが形成され、それらは脳内に発現し、それぞれこれまで知られていなかった作用を有するということだ。
一つのマイクロRNAは、記憶を司ると言われている神経細胞の一部に発現し、もう一つは、神経細胞周りのカーゴタンパクの動きを制御する。同大学の臨床科学部分子神経科学科教授のジェームス・ウネイ博士は「マイクロRNAのほんの僅かな違いが脳の機能に大きな影響を与え、記憶の機能や神経変性疾患への罹患し易さなどに関与しているという、大変重要な事実が明らかになりました。ヒトのミラーマイクロRNAはもっと沢山見つかるであろうし、それらはヒトの神経変性疾患の治療、例えば認知症の治療に道を開くものと考えられます。」と語る。マイクロRNAは、異なるRNA分子と相互作用を有する、遺伝子の新しい調整領域に観察される。メッセンジャーRNA(mRNA)と結合することで、タンパクの発現量を調整している。サイズが小さいので、多くの異なるRNAの調整にも関与することが出来る。マイクロRNAは二重螺旋のどこにでも存在し、遺伝子と遺伝子の間であったり、ある遺伝子のコード領域であったりするが、通常は役に立たない。
以前は「ジャンクDNA」と考えられていた領域が、現在ではより複雑で重要な機能を有している事が明らかになった場合も多い。マイクロRNAはそれが位置している遺伝子と連動して生成されることもあれば、独立して生成されたり機能したりすることもある。本研究の筆頭著者であるヘレン・スコット博士とジョアンナ・ハウアース氏は、「二重螺旋のそれぞれの鎖からマイクロRNAが生成され、互いに完全なミラー性を有しています。しかし若干の配列の違いによって、異なるRNAのタンパク発現作用に関与するのです。これが結果として、生物学的に異なる作用を発揮することになります。このようなミラーマイクロRNAは、これまでのマイクロRNAの考え方とは違う新たなグループであり、遺伝子発現の複雑な役割を担い、二重の調整機能を有するのです。」と語る。
■原著へのリンクは英語版をご覧ください: Mirror MicroRNAs Control Multiple Aspects of Brain Function



