異常翻訳に起因する品質管理機構におけるリボソームのユビキチン化制御

翻译异常引起的质量控制机制中核糖体泛素化的控制

• 批准号: 19J11326
• 负责人: 杉山 誉人
• 金额: $ 1.09万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2019
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2019-04-25 至 2021-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19J11326/
• 关键词: リボソーム; 翻訳; ユビキチン化; Ccr4-Not; ZNF598; 異常翻訳; mRNA分解; タンパク質分解; コドン至適度

採用第二年度では、翻訳速度遅延時におけるリボソームのユビキチン化制御について解析を行った。リボソームによる翻訳反応は一定の速度ではなく、緩急をつけて行われている。この翻訳速度の変化は、リボソームへのアミノアシルtRNAのリクルートのしやすさに依存しており、コドン至適度として定義づけられている。また、翻訳速度を遅延させる非至適コドンに富んだmRNAの安定性は相対的に低いことが報告されている。申請者の所属研究室では、国際共同研究により、コドン至適度に依存したmRNA分解は、遺伝子発現を広範に制御するCcr4-Not複合体により誘導されていることを昨年度までに明らかにし、今年度報告した。申請者は、Ccr4-Not複合体の構成成分であるNot4によるリボソームタンパク質eS7のユビキチン化が本反応に重要であることを明らかにした。また、翻訳伸長反応を阻害するmRNA配列の翻訳は、リボソームの動きを停止させることが明らかになっている。リボソームの衝突は、その mRNA 由来の合成途上のペプチド鎖が産生されないだけではなく、後続のリボソームによる翻訳を阻害するために、細胞にとって有害である。細胞は、これを回避するためにRibosome-associated Quality Control(RQC)と呼ばれる品質管理機構を備えており、異常翻訳を解消している。申請者は、昨年度までに哺乳類細胞におけるRQC関連因子を同定し、今年度はRabbit Reticulocyte Lysateによる試験管内翻訳系を用いたRQC反応の再構成を行なった。その結果、衝突リボソームは、ZNF598によるリボソームタンパク質uS10のK63型ポリユビキチン化を受けること、さらにこの反応がhRQT複合体に依存した解離反応に必要であることを明らかにした。本成果は論文投稿準備中である。

In the second year, the speed and delay time of the turnover control system were analyzed. The speed and urgency of the flight are different. The speed of rotation depends on the speed of rotation, and the speed of rotation. The stability of mRNA is relatively low, and the stability of mRNA is relatively low. The applicant's laboratory is responsible for international joint research on the regulation of Ccr4-Not complex expression, and this year's report is available. The applicant is responsible for the composition of the Ccr4-Not complex. The expression of mRNA in the mRNA sequence is regulated by the expression of mRNA in the mRNA sequence, and the expression of mRNA in the mRNA sequence is regulated. The expression of mRNA in a cell is harmful to the production and development of the gene. Ribosome-associated Quality Control(RQC) is a quality management organization that is responsible for the management and elimination of anomalies. The applicant was asked to identify the RQC correlation factor in mammalian cells and to reconstruct the RQC in Rabbit reticulate Lysate. The results of the conflict are as follows: ZNF598, K63, K64, K65, K66, K67, K68, K69, K69, K6 This work is in preparation for submission.

项目成果

ケースウエスタンリザーブ大学(米国)

凯斯西储大学（美国）

ミュンヘン大学(ドイツ)

慕尼黑大学（德国）

mRNAの安定性を決定する新たな分子機構の発見 ～遺伝子発現の根幹を監視する新たな仕組み～

发现决定 mRNA 稳定性的新分子机制 - 监测基因表达基础的新机制 -

The Ccr4-Not complex monitors the translating ribosome for codon optimality.

• DOI: 10.1126/science.aay6912
• 发表时间: 2020-04-17
• 期刊: Science (New York, N.Y.)
• 作者: Buschauer R;Matsuo Y;Sugiyama T;Chen YH;Alhusaini N;Sweet T;Ikeuchi K;Cheng J;Matsuki Y;Nobuta R;Gilmozzi A;Berninghausen O;Tesina P;Becker T;Coller J;Inada T;Beckmann R
• 通讯作者: Beckmann R

ケースウェスタンリザーブ大学(米国)

凯斯西储大学（美国）