日本大百科全書(ニッポニカ) 「RNAポリメラーゼ」の意味・わかりやすい解説
RNAポリメラーゼ
あーるえぬえーぽりめらーぜ
RNA polymerase
DNA(ディーエヌエー)を鋳型として相補的なメッセンジャーRNA(messenger RNA略してmRNA、伝令RNAともいう)を合成する酵素。DNA依存性RNAポリメラーゼ(DNA dependent RNA polymerase)略してRNAポリメラーゼとよばれ、この酵素の働きを転写という。そのために転写酵素transcriptaseとよばれていたこともある。DNAの塩基、アデニン、チミン、グアニン、シトシンにそれぞれ対応して、相補的な塩基対をつくるウラシル、アデニン、シトシン、グアニンをもったリボヌクレオシド三リン酸を5'から3'の方向に重合し、鋳型となるDNAと相補的なmRNAを合成する。
細菌の酵素は4種類のサブユニットが会合した巨大分子(分子量45万)である。細菌に感染するファージ(バクテリオファージ)ではファージ独自の酵素をつくったり、あるいは宿主の酵素をファージのmRNA合成に適したように修飾したりするものもある。真核生物の場合には3種類の酵素が存在しており、α(アルファ)はおもにリボソームRNAの合成、β(ベータ)はmRNAおよびマイクロRNA(microRNA略してmiRNA)合成、γ(ガンマ)は低分子RNA(tRNAや5SRNAあるいはスプライシング=切断加工にかかわるsnRNA)合成と、機能が分化している。
RNAポリメラーゼが結合して転写を開始する領域をプロモーターpromotorとよび、転写を制御している部分をオペレーターoperatorという。このほかに転写の効率を調節している領域としてアテニュエーターattenuatorやエンハンサーenhancerなどがあり、これらすべての作用で遺伝子の発現の有無が決められている。また、転写の終結には特別な塩基配列や転写終結因子が関与する場合が知られている。真核生物のRNAポリメラーゼは、転写開始部位に直接結合できないため、転写開始を促す基本転写因子が必要である。また、たくさんの転写調節因子群が存在している。この真核生物の転写調節機構の解明により、R・D・コーンバーグは2006年のノーベル化学賞を受賞している。
RNAを遺伝子としてもっているファージやウイルスの場合には、RNA依存性RNAポリメラーゼ(RNAレプリカーゼRNA replicaseともいう)があり、またRNAを鋳型として相補的なDNAを合成する逆転写酵素reverse transcriptase(すなわちRNA dependent DNA polymerase)をもっているものもある。
[菊池韶彦]
『J・D・ワトソン他著、中村桂子訳『遺伝子の分子生物学』第5版(2006・東京電機大学出版局)』▽『B・ルーウィン著、菊池韶彦他訳『遺伝子』第8版(2006・東京化学同人)』▽『B・ルーウィン著、菊池韶彦他訳『エッセンシャル遺伝子』(2007・東京化学同人)』▽『L・ハートウェル他著、菊池韶彦監訳『ハートウェル遺伝学』第3版(2010・MEDSI)』