卵成熟における翻訳制御機構：RNA結合タンパク質の特異性と相転移からのアプローチ

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本研究は卵成熟における翻訳時期の制御機構の解明を目指すものである。これまでの研究から、卵成熟前半で翻訳されるcyclin B1 mRNAと後半で翻訳されるEmi2 mRNAは、それぞれRNA顆粒の形成と消失を介して翻訳が制御される一方、RNA顆粒を構成するタンパク質の種類が異なることが示唆された。本年度は、Emi2 mRNAに特異的に結合し、翻訳制御に関わるタンパク質の同定と機能解析を行った。まず、卵巣の抽出液と合成したRNAを用いて、Emi2 mRNAに特異的に結合するタンパク質の候補を得た。得られた候補タンパク質の内、翻訳制御に関わることが知られるTudor domain containing protein 3 (Tdrd3)に着目した。ＵＶクロスリンクによって、Tdrd3がEmi2 mRNAと強く相互作用すること、さらに超解像顕微鏡を用いた観察によって、Tdrd3はEmi2 RNA顆粒と共局在する一方、cyclin B1 RNA顆粒とはほとんど重ならないことを示した。これらの結果はTdrd3がEmi2 mRNAに特異的に結合することを示唆する。またTdrd3をノックダウンした卵母細胞を用いた実験では、減数分裂前半で翻訳されるmRNAの翻訳にはほとんど影響が見られなかったのに対し、減数分裂後半ではEmi2の発現が抑制されたことから、Tdrd3がEmi2 mRNAの翻訳制御に関わることが示された。本研究により、Emi2 mRNAに特異的に結合するタンパク質としてTdrd3が初めて同定され、Emi2 mRNAの翻訳を制御する重要であることが明らかとなった。翻訳制御は根本的な生命現象であることから、本研究で示した「RNA顆粒を構成するタンパク質の種類によって翻訳時期が制御される」というモデルは、他の細胞で見られる翻訳制御機構を解明するための礎になることが期待される。