eIF3aのポリアンフォライト天然変性領域による神経活動依存的翻訳制御の解析

真核生物翻訳開始因子eIF3aは、生物の複雑化に伴ってC末端に長い天然変性領域（IDR）を持つようになった。脊椎動物では、酵母と比較して、このIDRが約400アミノ酸も伸長し（vertebrate IDR, vIDR）、その約6割が極性アミノ酸で構成されている。vIDRの前半部分は、10アミノ酸が20回程度繰り返したリピート配列であり、後半部分は似たアミノ酸組成を持つが、配列はランダムである。eIF3aは、マウスの神経細胞において、局所的翻訳を担うRNA顆粒に局在する。vIDRの存在により、神経活動に応じてダイナミクスを切り替えることができる。すなわち、神経の静止状態では流動性が低く保たれており、活動状態では流動性が上昇し、この制御が神経活動依存的な局所的翻訳の活性化に関係していると考えられる。今年度は、vIDRの部分欠失変異体を作成し、神経RNA顆粒における流動性への影響を光褪色後蛍光回復法（FRAP）を用いて解析した。vIDRのリピート領域のみまたはランダム領域のみを欠損した場合、どちらも神経静止状態での流動性が高くなり、その流動性は活動状態でも変化しなかった。したがって、vIDRによる神経活動依存的な流動性制御には、リピート領域とランダム領域の両方が関与し、特に配列がリピートである必要はないことが示唆された。両領域が相加的に関与することを考えると、これらのアミノ酸組成で構成されるIDRが、400アミノ酸程度の長さを有することが、神経活動依存的な流動性制御を付与するために必要である可能性が考えられた。

真核生物翻訳開始因子eIF3aは、生物の複雑化に伴ってC末端に長い天然変性領域（IDR）を持つようになった。脊椎動物では、酵母と比較して、このIDRが約400アミノ酸も伸長し（vertebrate IDR, vIDR）、その約6割が極性アミノ酸で構成されている。vIDRの前半部分は、10アミノ酸が20回程度繰り返したリピート配列であり、後半部分は似たアミノ酸組成を持つが、配列はランダムである。eIF3aは、マウスの神経細胞において、局所的翻訳を担うRNA顆粒に局在する。vIDRの存在により、神経活動に応じてダイナミクスを切り替えることができる。すなわち、神経の静止状態では流動性が低く保たれており、活動状態では流動性が上昇し、この制御が神経活動依存的な局所的翻訳の活性化に関係していると考えられる。今年度は、vIDRの部分欠失変異体を作成し、神経RNA顆粒における流動性への影響を光褪色後蛍光回復法（FRAP）を用いて解析した。vIDRのリピート領域のみまたはランダム領域のみを欠損した場合、どちらも神経静止状態での流動性が高くなり、その流動性は活動状態でも変化しなかった。したがって、vIDRによる神経活動依存的な流動性制御には、リピート領域とランダム領域の両方が関与し、特に配列がリピートである必要はないことが示唆された。両領域が相加的に関与することを考えると、これらのアミノ酸組成で構成されるIDRが、400アミノ酸程度の長さを有することが、神経活動依存的な流動性制御を付与するために必要である可能性が考えられた。