全体のトランスクリプトームの安定性を直接決定することにより、数百の新規UPF1ターゲットトランスクリプトの識別

UPF1は、早期終了コドンを抱える異常なmRNAを排除し、正常な生理学的mRNAの定常状態レベルを調節します。UPF1ターゲットのゲノムワイド研究は実施されましたが、以前の研究では、UPF1依存性の変化したRNA安定性を決定できなかったため、間接的なUPF1ターゲットを区別しませんでした。ここでは、RNA安定性を直接測定するための阻害剤を含まない方法であるBRIC-seqを使用して、UPF1枯渇HeLa細胞のトランスクリプトーム全体の減衰率を測定しました。9,229の転写産物の半減期と発現レベルを決定しました。UPF1枯渇細胞では、785個の転写産物が安定しました。これらのうち、76の転写産物の発現レベルが増加しましたが、他の709の転写産物の発現レベルは変化しませんでした。RNA免疫沈降は、安定化された転写産物に結合したUPF1を示し、UPF1が709の転写産物を直接分解することを示唆しています。この研究の多くのUPF1ターゲットが新たに特定されました。この研究は、RNA安定性の直接的な決定が、RNA分解因子の標的を特定するための強力なアプローチであることを明確に示しています。

UPF1 eliminates aberrant mRNAs harboring premature termination codons, and regulates the steady-state levels of normal physiological mRNAs. Although genome-wide studies of UPF1 targets performed, previous studies did not distinguish indirect UPF1 targets because they could not determine UPF1-dependent altered RNA stabilities. Here, we measured the decay rates of the whole transcriptome in UPF1-depleted HeLa cells using BRIC-seq, an inhibitor-free method for directly measuring RNA stability. We determined the half-lives and expression levels of 9,229 transcripts. An amount of 785 transcripts were stabilized in UPF1-depleted cells. Among these, the expression levels of 76 transcripts were increased, but those of the other 709 transcripts were not altered. RNA immunoprecipitation showed UPF1 bound to the stabilized transcripts, suggesting that UPF1 directly degrades the 709 transcripts. Many UPF1 targets in this study were newly identified. This study clearly demonstrates that direct determination of RNA stability is a powerful approach for identifying targets of RNA degradation factors.