11.12: lncRNA - 長鎖ノンコーディングRNA

ヒトでは、ゲノムの80%以上が転写されます。しかし、タンパク質をコードしているのはゲノムの約2%に過ぎません。残りの部分は、リボソームRNA、トランスファーRNA、テロメラーゼRNA、および調節RNAなどの非コードRNAを産生します。多くの制御性ノンコーディングRNAは、その長さによって200ヌクレオチド未満のマイクロRNAなどの低分子ノンコーディングRNAと、200ヌクレオチドを超える長鎖ノンコーディングRNA(lncRNA)の2つのグループに分類されています。LncRNAは、クロマチン修飾、遺伝子発現の調節、細胞分化、免疫応答に重要な役割を果たしています。ノンコーディングRNAと名付けられていますが、一部のlncRNAは短いペプチドを産生できます。LncRNAは多くの組織に存在しますが、特に脳や中枢神経系の他の部分に豊富に存在します。

LncRNAは、そのゲノム位置に基づいて分類できます。一部のlncRNAは、2つの遺伝子間の領域から合成され、大きな遺伝子間ノンコーディングRNA(lincRNA)として知られています。LncRNAは、遺伝子内の領域からも産生され、センスDNA鎖から合成されるセンスlncRNAと、アンチセンスDNA鎖から産生されるアンチセンスlncRNAが含まれます。イントロンlncRNAは、遺伝子に存在するイントロンから産生されるlncRNAの別のクラスです。

LncRNAは、その機能によっても分類できます。Guide lncRNAは、特定のタンパク質複合体をその標的遺伝子に誘導し、クロマチン修飾や転写調節などのさまざまな機能を果たします。ガイドlncRNAのよく研究された例は、転写抑制複合体であるPolycomb Repressive Complex 2をHOXD遺伝子座に導くHox transcript antisense intergenic RNA(HOTAIR)です。一部のlncRNAは、テロメラーゼ複合体の結合の足場として機能するテロメラーゼRNAコンポーネント(TERC)に見られるように、特定のタンパク質結合の足場として機能します。LncRNAは、分子スポンジまたはおとりとして機能し、タンパク質やマイクロRNAなどの調節分子を標的遺伝子から隔離することもできます。例えば、lncRNA PANDAは、核転写因子Yサブユニットαを標的遺伝子から隔離し、p53を介したアポトーシスを防止します。

lncRNAはがんの発生に重要な役割を果たし、腫瘍の抑制因子またはプロモーターとして作用することができます。いくつかのlncRNAの異常な発現は、腫瘍特異的な方法で観察されています。例えば、MALAT1およびXIST lncRNAは脳腫瘍と関連しているのに対し、HOTTIPおよびHOTAIRのlncRNAは肺がんと関連しています。これらのがん関連lncRNAは、がん治療の診断バイオマーカーとしてだけでなく、新規治療標的としても使用できます。