真核細胞の翻訳制御に介在する新規GTP結合蛋白質GSPT/eRF3の機能解析

GSPT/eRF3（一种介导真核细胞翻译控制的新型 GTP 结合蛋白）的功能分析

• 批准号: 01J06350
• 负责人: 打田 直行
• 金额: $ 1.92万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2001
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2001 至 2003
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-01J06350/
• 关键词: 翻訳制御; mRNA分解; 核酸分解酵素; リボソーム

私は以前に,翻訳終結因子GSPT/eRF3がpoly(A)鎖結合因子PABPと相互作用することを見出したが,PABPは、翻訳開始因子eIF4Gを介して翻訳効率を制御し,またmRNAの分解過程に関与すると考えられている蛋白質であるので,GSPTが翻訳効率あるいはmRNAの分解過程へ関与する可能性が考えられる。それを受けて私は,GSPTとPABPとの相互作用がリボソームのリサイクリングで機能することを明らかにした。また、PABPと相互作用すると想定される核酸分解酵素の同定を行い,ヒトにおいてヘテロ二量体(Pan2及びPan3)からなる核酸分解酵素(PAN複合体)の単離に成功し,以下の知見を得た。1)PAN複合体のなかでPan3がPABPと相互作用し,それに応じてPABPはPan3依存的にPan2の持つRNase活性を活性化することを示した。このとき,PANはpoly(A) RNAのみを基質とする特徴をもっていた。2)細胞内においてPAN複合体は,翻訳の進行しているmRNA上に分布し,実際にmRNAのpoly(A)鎖分解過程で機能していることを見出した。3)in vitroの結合実験から,PABP上でGSPTとPANが互いに競合することを明らかにした。また,細胞を用いた実験から,PABPと相互作用しているGSPTが翻訳の進行に伴ってPANと置き換わることを示した。すなわち,翻訳終結因子であるGSPTによる翻訳が終結したという情報が,PABPを介してpoly(A)鎖分解酵素であるPANに伝達され,その結果mRNAのpoly(A)鎖の分解が進行するという合理性にかなったモデルが提示できると考えている。本年度得た知見の一部はJournal of Biological Chemistry誌に報告した。

In the past, the translation termination factor GSPT/eRF3 and poly(A) lock binding factor PABP interaction were found, and the translation initiation factor eIF4G was found to control the translation efficiency. The interaction between GSPT and PABP is very important. In order to determine the identity of nucleolytic enzymes in the interaction between PABP and Pan2, the isolation of nucleolytic enzymes (PAN complex) from Pan2 and Pan3 was successful, and the following knowledge was obtained. 1) Pan3 and PABP interact with each other in PAN complex, and Pan3-dependent PABP and Pan2-dependent RNase activity are activated. The basic characteristics of PAN 2)In the intracellular PAN complex, the mRNA distribution during the process of translation, in fact, the mRNA poly(A) lock decomposition process, the function of translation, was revealed. 3)In vitro and combination, GSPT and PAN on PABP are mutually competing. The interaction between PABP and GSPT is carried out in the presence of PAN and GSPT. The termination factor is GSPT, the termination information is PABP, the poly(A) lock decomposing enzyme is PAN, and the resulting mRNA is poly(A) lock decomposing proceeding. This year's report was published in the Journal of Biological Chemistry.

项目成果

Uchida N.et al.: "Identification of a human cytoplasmic poly(A) nuclease complex stimulated by poly(A)-binding protein"Journal of Biological Chemistry. 279. 1383-1391 (2004)

Uchida N.等人：“聚腺苷酸结合蛋白刺激的人细胞质聚腺苷酸核酸酶复合物的鉴定”生物化学杂志。

Hosoda N.et al.: "Translation termination factor eRF3 mediates mRNA decay through the regulation of deadenylation"Journal of Biological Chemistry. 278. 38287-38291 (2003)

Hosoda N.等人：“翻译终止因子 eRF3 通过调节去腺苷酸化介导 mRNA 衰变”《生物化学杂志》。

Uchida N. et al.: "A Novel Role of the Mammalian GSPT/eRF3 Associating with Poly(A)-binding Protein in Cap/Poly(A)-dependent Translation"Journal of Biological Chemistry. 277. 50286-50292 (2002)

Uchida N. 等人：“哺乳动物 GSPT/eRF3 在 Cap/Poly(A) 依赖性翻译中与 Poly(A) 结合蛋白关联的新作用”生物化学杂志。