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

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。

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。