遺伝子の情報をコピーして運ぶメッセンジャー。RNAの役割はそれだけだと思っていませんか？実は、RNAはまるで電気のスイッチのように自身の形をカチッと切り替え、生命活動を巧みにON/OFFする「変身能力」を持っていたのです。最新の研究が、この驚くべきRNAスイッチの存在を数百も発見し、新しい治療法への扉を開こうとしています。
RNA分子は、タンパク質をコードする情報を運ぶだけでなく、複雑な二次および三次構造をとることができます。特筆すべきは、同じ一つのRNA分子がONとOFFの構造を切り替えることで、リボソームがRNAに結合してタンパク質へと翻訳する能力を調節できる点です。フローニンゲン大学の分子生物学者であるダニー・インカルナート氏（Danny Incarnato）と、筆頭著者である博士研究員のイワナ・ボロフスカ博士（Dr. Ivana Borovska, PhD）が主導した新しい研究は、大腸菌とヒト細胞において、このような調節機能を持つRNAスイッチを数百種類も特定しました。この研究成果は、2025年7月25日付の「Nature Biotechnology」誌に掲載されました。論文のタイトルは「Identification of Conserved RNA Regulatory Switches in Living Cells Using RNA Secondary Structure Ensemble Mapping and Covariation Analysis（RNA二次構造アンサンブルマッピングと共変動解析を用いた生細胞における保存されたRNA制御スイッチの同定）」です。
数年前、インカルナート氏は生きた細胞内でRNA分子がとる代替的な形状をマッピングする手法を開発しました。この手法を用いて、彼は2つの異なる構造間で形を変えることができるRNAの領域を特定しました。それぞれの構造は異なる効果をもたらします。インカルナート氏は次のように述べています。「RNAが代替構造を切り替える能力は、通常、ON-OFFスイッチのような何らかの調節機能を示唆しています。」
今回、インカルナート氏のチームはこの手法を用いて、生細胞内のRNA構造の複雑性を研究しました。さらに、進化情報を活用して機能的なRNA構造スイッチを高精度で特定する新しいツールを開発し、それを用いて数百ものスイッチを発見しました。その一例として、温度に反応して細菌が低温ストレスに応答するのを助けるスイッチがあります。インカルナート氏は、「多数のスイッチを特定することは第一歩です。次のステップは、それらの機能に影響を与える方法を見つけることです」と語ります。例えば、これらのスイッチを調節する低分子を設計することができれば、最終的には新たな疾患治療法につながる可能性があります。
3年以上を要した今回の研究は、RNAの二次構造の形状を検出するための約6年間にわたる基礎研究の成果に基づいています。インカルナート氏は、「これは画期的なことであり、この分野全体が長年探し求めてきたものです」と述べています。
