標準的な UPF1 依存性ナンセンス媒介 mRNA 分解は、配列状況とは無関係に短いオープン リーディング フレームを持つ転写物では阻害される

ナンセンスを介したmRNA減衰（NMD）は、早期翻訳終了コドンを運ぶmRNAを分解する監視メカニズムです。一般に、翻訳がエクソンとエキソンの接合部の上流の50-54ヌクレオチド（NT）を終了すると、NMDが誘発されます。私たちは以前、5'プロジアルナンセンス変異（たとえば、Beta15）を運ぶヒトベータグロビンmRNAが正常レベルに蓄積し、「50-54-NT境界ルール」の例外を示唆していることを報告しました。本報告書では、変異ベータ - グロビンmRNAのUPF1依存性NMDの強度が、ナンセンスコドンの開始8月への近接によって特異的に決定されることを実証します。この結論は、ナンセンスを含むアルファグロビンmRNAのNMDに対する短いORFサイズの並列効果によって裏付けられています。NMD応答に対する短いORF効果が異種転写産物で保存されているかどうかを判断するために、ベータグロビン/トリオオスフ酸イソメラーゼ（TPI）ハイブリッドMRNAのセットとTPI mRNAに対する影響を評価しました。私たちのデータは、短いORFをもたらすナンセンスな突然変異が標準的なUPF1依存性NMD経路の完全な活性を回避できるという結論を支持しています。

Nonsense-mediated mRNA decay (NMD) is a surveillance mechanism that degrades mRNAs carrying premature translation termination codons. Generally, NMD is elicited if translation terminates >50-54 nucleotides (nt) upstream of an exon-exon junction. We have previously reported that human beta-globin mRNAs carrying 5'-proximal nonsense mutations (e.g., beta15) accumulate to normal levels, suggesting an exception to the "50-54-nt boundary rule." In the present report, we demonstrate that the strength of the UPF1-dependent NMD of mutant beta-globin mRNAs is specifically determined by the proximity of the nonsense codon to the initiation AUG. This conclusion is supported by a parallel effect of the short ORF size on NMD of nonsense-containing alpha-globin mRNAs. To determine whether the short-ORF effect on NMD response is conserved in heterologous transcripts, we assessed its effects on a set of beta-globin/triosephosphate isomerase (TPI) hybrid mRNAs and on the TPI mRNA. Our data support the conclusion that nonsense mutations resulting in a short ORF are able to circumvent the full activity of the canonical UPF1-dependent NMD pathway.