Molecular mechanism of functional conversion from noncoding to coding RNAs

HSATIII RNAは、その発見以来20年以上タンパク質をコードしないlncRNAとして非膜オルガネラの核内ストレス体の構造骨格としての機能が知られており、実施者のグループでは、これまでに核内ストレス体におけるHSATIIIによって係留される様々なタンパク質郡の機能解析を通して、HSATIIIがlncRNAとしてストレス応答性RNAスプライシング制御を行なっていることを明らかにしてきた。ところが最近、このHSATIIIがストレス回復後期になると細胞質に移行して別の非膜オルガネラを形成することを発見した。さらに驚くべきことに、細胞質に移行したHSATIIIは翻訳されて奇妙なリピートペプチドを合成している可能性が明らかになった。そこで今年度は、1. HSATIIIが翻訳されていること、2. 合成されたリピートペプチドが細胞内のどこに存在しているか、3. どのような因子と相互作用しているか、といったHSATIIIの翻訳に関する基盤情報を習得した。1ではHSATIIIリピートペプチドに対する抗体を作成して、このペプチドがストレス回復後期に特異的に合成され、このタイミングでの翻訳阻害剤処理によって合成が損なわれること、HSATIIIのKDでは合成が損なわれること、そしてポリソーム画分にHSATIII RNAが検出されることといった結果を得た。2では細胞分画によって、多くのHSATIIIペプチドは核内に局在していること、細胞質にも存在していることを明らかにした。さらに人工的にデザインしHSATIIIペプチドを細胞内で合成したところ、主に核内に局在することを確認した。3ではHSATIIIペプチドの免疫沈降と質量分析によって、相互作用因子として多くのRNA結合タンパク質を同定した。これらの基盤情報をもとに、今後HSATIIIの翻訳の意義を解明するための足がかかりができた。

HSATIII RNAは、その発見以来20年以上タンパク質をコードしないlncRNAとして非膜オルガネラの核内ストレス体の構造骨格としての機能が知られており、実施者のグループでは、これまでに核内ストレス体におけるHSATIIIによって係留される様々なタンパク質郡の機能解析を通して、HSATIIIがlncRNAとしてストレス応答性RNAスプライシング制御を行なっていることを明らかにしてきた。ところが最近、このHSATIIIがストレス回復後期になると細胞質に移行して別の非膜オルガネラを形成することを発見した。さらに驚くべきことに、細胞質に移行したHSATIIIは翻訳されて奇妙なリピートペプチドを合成している可能性が明らかになった。そこで今年度は、1. HSATIIIが翻訳されていること、2. 合成されたリピートペプチドが細胞内のどこに存在しているか、3. どのような因子と相互作用しているか、といったHSATIIIの翻訳に関する基盤情報を習得した。1ではHSATIIIリピートペプチドに対する抗体を作成して、このペプチドがストレス回復後期に特異的に合成され、このタイミングでの翻訳阻害剤処理によって合成が損なわれること、HSATIIIのKDでは合成が損なわれること、そしてポリソーム画分にHSATIII RNAが検出されることといった結果を得た。2では細胞分画によって、多くのHSATIIIペプチドは核内に局在していること、細胞質にも存在していることを明らかにした。さらに人工的にデザインしHSATIIIペプチドを細胞内で合成したところ、主に核内に局在することを確認した。3ではHSATIIIペプチドの免疫沈降と質量分析によって、相互作用因子として多くのRNA結合タンパク質を同定した。これらの基盤情報をもとに、今後HSATIIIの翻訳の意義を解明するための足がかかりができた。