RNAヘリカーゼRhau（DHX36）は、転写因子PITX1の発現を抑制します

Au Rich Element（Rhau）（DHX36）に関連するRNAヘリカーゼは、DNAおよびRNAのG4クアドゥプレックスを結合および巻き戻すことができるDEAH（アスパラギン酸、グルーマス酸、アラニン、ヒスチジン、ヒスチジン）-Box RNAヘリカーゼです。Rhauの新規RNA標的を検出するために、RNA Co-Immunprecipitationスクリーンを実行し、PITX1メッセンジャーRNA（mRNA）を具体的かつ高度に濃縮したと特定しました。PITX1は、発達と癌の両方に役割を果たしているホメオボックス転写因子です。一次シーケンス分析により、PITX1 mRNAの3'-非翻訳領域内の3つの推定四重鎖が特定されました。これらの各シーケンスは、分離された場合、Rhauと相互作用する安定した四重鎖構造を形成します。これらの四重鎖が内因性mRNAに存在するという証拠を提供します。しかし、Rhauが代替の非四極形式領域を介してmRNAにつながれていることを発見しました。小さな干渉RNAによるRhauノックダウンは、mRNAのわずかな変化のみを伴うPITX1タンパク質レベルの有意な増加をもたらし、翻訳調節におけるRhauの役割を示唆しています。MicroRNA機械の成分の関与は、DicerとRhau/Dicerのノックダウンを組み合わせたPITX1タンパク質発現の同様および非加法の増加によってサポートされています。また、PITX1タンパク質レベルのRhau依存性の変化を媒介するために、主要なRNA誘導サイレンシング複合コンポーネントであるArgonaute-2の要件を実証します。これらの結果は、四重鎖含有3'に翻訳された領域でのマイクロRNAを介した翻訳規制におけるRhauの新しい役割を示しています。

RNA Helicase associated with AU-rich element (RHAU) (DHX36) is a DEAH (Aspartic acid, Glumatic Acid, Alanine, Histidine)-box RNA helicase that can bind and unwind G4-quadruplexes in DNA and RNA. To detect novel RNA targets of RHAU, we performed an RNA co-immunoprecipitation screen and identified the PITX1 messenger RNA (mRNA) as specifically and highly enriched. PITX1 is a homeobox transcription factor with roles in both development and cancer. Primary sequence analysis identified three probable quadruplexes within the 3'-untranslated region of the PITX1 mRNA. Each of these sequences, when isolated, forms stable quadruplex structures that interact with RHAU. We provide evidence that these quadruplexes exist in the endogenous mRNA; however, we discovered that RHAU is tethered to the mRNA via an alternative non-quadruplex-forming region. RHAU knockdown by small interfering RNA results in significant increases in PITX1 protein levels with only marginal changes in mRNA, suggesting a role for RHAU in translational regulation. Involvement of components of the microRNA machinery is supported by similar and non-additive increases in PITX1 protein expression on Dicer and combined RHAU/Dicer knockdown. We also demonstrate a requirement of argonaute-2, a key RNA-induced silencing complex component, to mediate RHAU-dependent changes in PITX1 protein levels. These results demonstrate a novel role for RHAU in microRNA-mediated translational regulation at a quadruplex-containing 3'-untranslated region.