「伝令RNA」の版間の差分

英語：messenger RNA 独：Boten-RNA 仏：ARN messager<br>

{{box|text=　伝令RNA (messenger RNA, mRNA）は、タンパク質合成反応の鋳型となる一本鎖のリボ核酸である。遺伝情報はDNAを鋳型としてRNAに写し取られる（転写）。RNAプロセシング・核外輸送を経てmRNAに引き継がれる遺伝情報は、細胞質においてタンパク質合成装置リボソームによって読み取られ、タンパク質が合成される（翻訳）。固有の形態的特徴を有する神経細胞では、細胞質から細胞小器官へのmRNAの輸送とその場所でのタンパク質の翻訳（局所翻訳）が多くの神経機能の調節メカニズムに直結する。またmRNAは多様な化学修飾を受け、固有の修飾パターンにより遺伝情報を拡張させることができる。この化学修飾によるmRNAの機能化が神経細胞における精密なmRNA制御機構の一端を担うと考えられている。。}}

　mRNAは、[[細胞]]が[[タンパク質]]を合成する過程で、[[DNA]]から[[転写]]される一本鎖の[[リボ核酸]]である。その遺伝情報は[[リボソーム]]によって読み取られ、タンパク質へと翻訳される。

　軸索におけるmRNAの局所制御研究は、軸索を脳組織から単離する工学的技術・高感度RNA検出・画像検出・解析手法等の進歩により進化している。また、近年の大規模RNAシーケンシング技術によって、数千種類にのぼるRNAが軸索において検出され、生理的な環境や損傷等に応答し局所翻訳が生じることが示された<ref name=Bigler2017><pubmed>28377585</pubmed></ref><ref name=Taylor2009><pubmed>19369540</pubmed></ref> 。これまでに、[[受容体]]と翻訳因子の複合体<ref name=Tcherkezian2010><pubmed>20434207</pubmed></ref> 、局所[[Ca2+|Ca²⁺]]の上昇に応答する[[マイクロRNA]]やRNA結合タンパク質の制御<ref name=Ben-Yaakov2012><pubmed>22246183</pubmed></ref><ref name=Hanz2003><pubmed>14687545</pubmed></ref><ref name=Perlson2005><pubmed>15748847</pubmed></ref><ref name=Vuppalanchi2012><pubmed>22522146</pubmed></ref><ref name=Ying2014><pubmed>25349404</pubmed></ref><ref name=Yudin2008><pubmed>18667152</pubmed></ref> 等が局所翻訳のメカニズムとして報告されてきた一方で、特異的な応答を生み出すために特定の機能に関係する対象分子を選択するメカニズムの詳細は明らかになっていない。

　軸索の周りは[[ミエリン]](myelin; 髄鞘)という[[オリゴデンドロサイト]]の[[細胞膜]]の多層構造体に覆われている。mRNA局在研究の初期に、ミエリンの構成タンパク質の一つである[[myelin basic protein]] ([[MBP]])をコードするMbp mRNAがオリゴデンドロサイトの細胞体の外に輸送されることが発見された<ref name=Colman1982><pubmed>6183276</pubmed></ref> 。さらに、蛍光ラベルされたMbp mRNAを用いることにより、オリゴデンドロサイト内でMbp mRNAを含むRNA顆粒が形成され、微小管に沿って末端へ輸送される様子が観察された<ref name=Ainger1993><pubmed>7691830</pubmed></ref><ref name=Carson1997><pubmed>9415374</pubmed></ref> 。これらの研究はmRNA輸送メカニズムの存在を鮮明に示した。MBPは可溶性が低く、また細胞内膜を圧縮する機能を持つことから、細胞体でタンパク質が作られると細胞機能に大きく障害をもたらすと予想されていた。

　しかし、Mbp mRNAが輸送される途中で翻訳が起きると細胞機能に障害をもたらすことが予想される。そのため、輸送メカニズムを想定するだけでは不十分であり、「mRNAの輸送途中では何らかのメカニズムで翻訳が抑制される」とする仮説が提唱された。その抑制分子の候補として、内在性[[siRNA]]<ref name=Bauer2012><pubmed>22744314</pubmed></ref> および[[hnRNPE1]]<ref name=Kosturko2006><pubmed>16775011</pubmed></ref> が同定された。いずれの分子も輸送中のRNA顆粒に存在する。また、MBPが正常に産生されない[[慢性多発性硬化症]]においては[[small non-coding RNA 715]] ([[sncRNA715]])の発現量が異常に多い。