RNA干渉

RNA干渉（RNAi）とは、低分子のノンコーディングRNA分子がメッセンジャーRNA（mRNA）の転写産物に結合して遺伝子の発現を阻害し、タンパク質が翻訳されるのを防ぐプロセスのことです。

このプロセスは、細胞内で自然に行われており、多くの場合、マイクロRNAの働きによって行われています。例えば、RNAiは、がんなどの病気で過剰に活性化している遺伝子を抑制するために使用できます。

過程

まず、対象となる遺伝子に相補的な配列を持つ二本鎖RNAを合成します。二本鎖RNAには、短鎖干渉RNA（small interfering RNA, siRNA）や小ヘアピンRNA（small hairpin RNA, shRNA）など、さまざまな種類があります。shRNAは、一本のRNAが折りたたまれて、片側がヘアピンループになった二本鎖RNAになったもので、siRNAの前駆体です。

この二本鎖RNAは、注射やウイルスなどのベクターによって細胞内に導入されます。shRNAが使用された場合、細胞内のDicerなどのRNase酵素によって、ヘアピンループを取り除いた短いsiRNAに切断されます。

このsiRNAは、RISC（RNA-induced silencing complex）と呼ばれる複合体の一部であるArgonauteという酵素に結合します。ここで、siRNAの2本の鎖が分離します。一方の鎖は離れ、もう一方の鎖（ガイド鎖）はRISCにくっついたままになります。ガイド鎖と呼ばれるのは、この鎖が相補的な塩基対を介してmRNAに結合し、RISC全体をmRNAに引き寄せるからです。siRNAは通常、標的となるmRNAと完全に相補的になるように設計されているため、この結合は非常に特異的です。その後、ArgonauteはmRNAを切断して分解し、タンパク質に翻訳されるのを防ぎ、遺伝子を効果的に不活性化します。