リボソームタンパク質の希少修飾ヒスチジンメチル化を介した新規翻訳制御機構の解明

阐明核糖体蛋白罕见修饰组氨酸甲基化介导的新型翻译控制机制

• 批准号: 21K06026
• 负责人: 松浦 絵里子
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: Institute of Physical and Chemical Research
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2023-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K06026/
• 关键词: リボソーム; 翻訳制御; 翻訳後修飾; ヒスチジンメチル化; プロテオスタシス; リボソームタンパク質; タンパク質のメチル化修飾

これまでに我々はヒトにおいてリボソームタンパク質RPL3 が希少修飾であるヒスチジン残基のメチル化を受けることを発見した。さらに、その修飾酵素であるMETTL18の ノックアウト細胞では、チロシンコドン特異的にリボソームの翻訳速度が促進していることを見出した。これらの予備的知見は、リボソームにおこる希少修飾がタンパク質合成の速度を調節するという可能性を示すものである。そこで、我々はリボソームプロファイリング法やSILAC 法を応用した網羅的解析を組み合わせ、この可能性にアプローチした。その結果、METTL18ノックアウト細胞では、チロシンコドンを多く含むタンパク質が細胞内で凝集していることが明らかとなった。したがって、METTL18ノックアウト細胞では、RPL3のメイル化の欠損によってチロシンコドンの読み取り速度が速くなり、その結果、チロシンを多く含むタンパク質がFolding不良になっていることが示唆された。2022年度はヒト培養細胞から精製したリボソームとRabbit reticulocyte lysateを用いたin vitro hybrid translation systemを構築し、RPL3のヒスチジンメチル化が直接的にリボソームのチロシンコドン読み取り速度を制御することを証明した。そして、これまでの成果を論文として発表した。本研究によりリボソームタンパク質の修飾を介したタンパク質恒常性 (プロテオスタシス)制御が明らかになると期待される。

This is the first time I've ever seen an RPL that's been modified. METTL18 is a unique enzyme that promotes the speed of cell transformation. The knowledge of this preparation is reflected in the possibility of adjusting the speed of mass synthesis. The SILAC method is applied to the analysis of the network, and the possibility of the analysis is discussed. As a result, METTL18 cells become agglutinated inside the cells because they contain a lot of cytoplasm. METTL18 is a cell phone, RPL3 is a cell phone. In 2022, the use of Rabbit reticulocyte lysate in vitro hybrid translation system was constructed, and the RPL3 was proved to be a direct way to control the speed of cell culture. The results of the study are presented in the following ways: In this study, we investigated the influence of the modification on the stability of the system.

项目成果

METTL18-mediated histidine methylation on ribosome protein modulates tyrosine translation for proteostasis maintenance リボソームタンパク質に起きるヒスチジンメチル化修飾の機能 －コドンの読み取り速度を調節し、高品質タンパク質を合成する－

METTL18 介导的核糖体蛋白上的组氨酸甲基化调节酪氨酸翻译以维持蛋白质稳态 核糖体蛋白上发生的组氨酸甲基化修饰的功能 - 调节密码子读取速率并合成高质量蛋白质 -

• 发表时间: 2022
• 作者: Eriko Matsuura-Suzuki;Tadahiro Shimazu;Mari Takahashi;Kaoru Kotoshiba;Takehiro Suzuki;Kazuhiro Kashiwagi;Yoshihiro Sohtome;Mai Akakabe;Mikiko Sodeoka;Naoshi Dohmae;Takuhiro Ito;Yoichi Shinkai;Shintaro Iwasaki
• 通讯作者: Shintaro Iwasaki

月刊「細胞」11月号 特集 翻訳制御の最前線 稲田利文編

月刊《Cell》11月号 特刊：翻译控制的最前沿 稻田敏文 编

• 发表时间: 2022
• 作者: 松浦絵里子;岩崎信太郎
• 通讯作者: 岩崎信太郎

METTL18-mediated histidine methylation on RPL3 modulates translation elongation for proteostasis maintenance

METTL18介导的RPL3组氨酸甲基化调节翻译延伸以维持蛋白质稳态

• DOI: 10.1101/2021.07.29.454307
• 发表时间: 2021
• 期刊: bioRxiv
• 作者: Matsuura-Suzuki Eriko;Shimazu Tadahiro;Takahashi Mari;Kotoshiba Kaoru;Suzuki Takehiro;Kashiwagi Kazuhiro;Sohtome Yoshihiro;Akakabe Mai;Sodeoka Mikiko;Dohmae Naoshi;Ito Takuhiro;Shinkai Yoichi;Iwasaki Shintaro
• 通讯作者: Iwasaki Shintaro

プレスリリース 2022年6月21日 理化学研究所 リボソームタンパク質に起きる翻訳後修飾の機能

新闻稿 2022 年 6 月 21 日 RIKEN 核糖体蛋白翻译后修饰的功能