真核細胞のmRNA動態を制御する新しいGTP結合タンパク質

一种新的 GTP 结合蛋白，可控制真核细胞中 mRNA 的动态

• 批准号: 11155206
• 负责人: 堅田 利明
• 金额: $ 1.28万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (A)
• 财政年份: 1999
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1999 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-11155206/
• 关键词: mRNA; GTP結合蛋白質; 翻訳終結; poly(A); poly(A)結合蛋白質

先に我々は,GTP結合蛋白質GSPTがC末端側領域に存在する翻訳伸長因子EF1αと相同な領域を介して翻訳終結因子eRF1と相互作用し,翻訳終結因子eRF3として機能するとこと,さらに,N末端側領域を介してmRNAの3'末端poly(A)尾部結合蛋白質(PABP)と結合してmRNAの分解過程にも関与している可能性を見い出してきた。本研究においては,酵母においてもGSPTとPABPが相互作用しうることを示し,酵母温度感受性変異株gst1において,poly(A)^+-mRNAの分解過程に異常が生じていることを明らかにした。また,GSPTをmulticopy vectorで細胞に導入すると,mRNAの半減期が短縮され,分解の促進が実際に観察された。さらに,GSPTと最も近縁の遺伝子産物である酵母HBSlは,GSPT同様のドメイン構造を有しているが,このHBS1のNドメインと相互作用する因子の検索を行い,グリセルアルデヒド三リン酸デヒドロゲナーゼ(GAPDH)を同定した。GAPDHは糖代謝系の酵素である一方で,ポリゾーム画分にも存在し、mRNAの3'非翻訳領域に存在するAU-richなRNAに高親和性に結合する蛋白質としても同定されている。したがって,これらの実験事実は,GSPT,HBS1が,共にNドメインにおいて3'非翻訳領域に結合するRNA結合蛋白質との相互作用を介しmRNAの安定性を制御しているという共通の機構の存在を強く示唆している。さらに,GSPTに対しグアニンヌクレオチド依存性に結合する因子を単離し,これがヌクレオチド二リン酸キナーゼ(NDPK)であることを見出した。GSPTにGTPを供給する機構,あるいはGSPTに対するGEF,GAPとしての機能等が期待され,現在解析中である。

First, we found that the GTP binding protein GSPT exists in the C-terminal domain, and the same domain mediates the interaction between the transcription termination factor eRF1 and the transcription termination factor eRF3. Finally, we found that the N-terminal domain mediates the mRNA 3'-terminal poly(A) tail-binding protein (PABP) and the possibility of binding to mRNA decomposition. In this study, yeast GSPT and PABP interact with each other, indicating that yeast temperature-sensitive mutants gst1,poly(A)^+-mRNA breakdown process is abnormal. In addition,GSPT is introduced into the multicopy vector, the half-life of mRNA is shortened, and the promotion of decomposition is observed. In addition, yeast HBS1, GSPT and its closest genetic product, have been identified in the GSPT isoform, and HBS1 has been identified in the N isoform and interaction factor model. GAPDH is an enzyme in the sugar metabolism system that binds to proteins with high affinity for AU-rich RNA in the 3'non-inverted domain of mRNA and protein. In fact,GSPT, HBS1, and RNA binding proteins interact with each other in the 3'non-inverted domain to control mRNA stability, indicating the existence of a common mechanism. In addition, the GSPT is responsible for the separation of the dependency factors, such as the NDPK. GSPT GTP supply mechanism, GSPT GEF,GAP functions, etc. are expected to be analyzed.