細胞マイクロRNAは、プロモーターTATAボックスモチーフとの相互作用を介して転写をアップレギュレートします

TATAボックスは、遺伝子転写の前発明複合体（PICS）が組み立てられる最も一般的なコアプロモーターの1つです。このアセンブリは、転写開始に不可欠であり、よく規制されています。ここでは、いくつかの細胞マイクロRNA（miRNA）が、ヒト末梢血単核細胞（PBMC）におけるRNAポリメラーゼII（POL II）およびTATAボックス結合タンパク質（TBP）に関連していることを示しています。その中で、LET-7I配列は、インターロイキン-2（IL-2）遺伝子のTATAボックスモチーフに特異的に結合し、in vitroおよびin vivoでCD4（+）Tリンパ球のIL-2 mRNAとタンパク質産生を高めます。Tata-Boxモチーフとの直接的な相互作用を通じて、Let-7iはIL-2プロモーターのPICアセンブリと転写開始を促進します。miR-138、miR-92a、miR-181Dなどの他のいくつかの細胞miRNAも、インスリン、カルシトニン、またはC-MYCのTATAボックスモチーフに結合することにより、プロモーター活性を高めます。HIV-1エンコードされたmiRNAがウイルスプロモーターTATAボックスモチーフを標的とすることによりウイルス複製を強化できるという発見と一致して、我々のデータは、コア転写機構との相互作用がmiRNAが遺伝子発現を調節するための新しいメカニズムであることを示しています。

The TATA box represents one of the most prevalent core promoters where the pre-initiation complexes (PICs) for gene transcription are assembled. This assembly is crucial for transcription initiation and well regulated. Here we show that some cellular microRNAs (miRNAs) are associated with RNA polymerase II (Pol II) and TATA box-binding protein (TBP) in human peripheral blood mononuclear cells (PBMCs). Among them, let-7i sequence specifically binds to the TATA-box motif of interleukin-2 (IL-2) gene and elevates IL-2 mRNA and protein production in CD4(+) T-lymphocytes in vitro and in vivo. Through direct interaction with the TATA-box motif, let-7i facilitates the PIC assembly and transcription initiation of IL-2 promoter. Several other cellular miRNAs, such as mir-138, mir-92a or mir-181d, also enhance the promoter activities via binding to the TATA-box motifs of insulin, calcitonin or c-myc, respectively. In agreement with the finding that an HIV-1-encoded miRNA could enhance viral replication through targeting the viral promoter TATA-box motif, our data demonstrate that the interaction with core transcription machinery is a novel mechanism for miRNAs to regulate gene expression.