翻訳開始因子間の相互作用を指標とする蛋白質合成のリアルタイム可視化システムの構築

以翻译起始因子之间的相互作用为指标构建蛋白质合成实时可视化系统

• 批准号: 16680016
• 负责人: 森 泰丈
• 金额: $ 18.72万
• 依托单位: Osaka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (A)
• 财政年份: 2004
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2004 至 2006
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-16680016/
• 关键词: 局所翻訳; バイオセンサー; FRET

我々はmRNAから蛋白質への翻訳がおこなわれる過程をリアルタイムに解析するための手段として、翻訳開始因子間の相互作用の変化をFRET (Fluorescent Resonance Energy Transfer)を用いて可視化する手法の開発した。前年度までに直接相互作用を起こすeIF2βサブユニットとeIF5サブユニットの分子間相互作用を利用して、それぞれにCFPおよびYFPを標識した蛍光プローブの動態をFRETによりモニタリングすることに成功し、この相互作用の動態が翻訳のオンオフと同期して起きることを示した。このシステムを利用して細胞の特定の位置における翻訳状況の変化をリアルタイムに観察することが可能にした。翻訳開始因子複合体は40SリボソームをmRNAにリクルートすることにより翻訳開始を促進する機能を有するが、それと同時に複合体は解離する。最近の知見から40Sリボソームを構成するrpS2サブユニットはアルギニンメチル化酵素であるPRMT3によりメチル化を受け、40Sリボソームから80Sリボソームへの成熟を促進している。そこで海馬初代培養神経細胞のPRMT3の発現をRNA干渉法(RNAi)により抑制したところ、神経栄養因子であるBDNFによるタンパク質の誘導が阻害されたため、同じ条件下でeIF2β-eIF5間のFRETを観察した。その結果、BDNF添加後に起きる細胞体から樹状突起にかけてのCFP/YFP比の上昇がPRMT3発現抑制細胞においては有意に低下した。またタンパク質量について検討したところ、BDNFによりαCaMKIIは誘導されていないことがわかった。以上より、PRMT3がrpS2のメチル化を介してリボソームの成熟を促進することにより翻訳開始複合体を解離させることが示された。

The process of protein translation from mRNA to protein is analyzed by means of FRET (Fluorescent Resonance Energy Transfer), which is used to visualize the interaction between translation initiation factors. In the past, direct interaction between eIF2β and eIF5 β was initiated, and CFP and YFP were used to identify the dynamics of the interaction. The change of the status of the cell in the specific position of the cell is possible due to the change of the status of the cell in the specific position. The gene expression of the gene was detected by PCR. Recently, it has been found that the composition of 40S release system is promoted by PRMT3 release system, and the maturity of 80S release system is promoted. The expression of PRMT3 in primary cultured hippocampal neurons was inhibited by RNA interference (RNAi), and the induction of eIF2 β-eIF5 was inhibited by neurotrophic factors (BDNF) under the same conditions. As a result, BDNF was added to the cells, and the CFP/YFP ratio increased, while PRMT3 expression decreased intentionally. CaMKII is induced by BDNF and CaMKII. PRMT3 and rpS2 are the two main components of the complex.

项目成果

Immunohistochemical and western analyses of protein arginine N-methyltransferase 3 in the mouse brain

• DOI: 10.1016/j.neuroscience.2006.05.022
• 发表时间: 2006-01-01
• 期刊: NEUROSCIENCE
• 影响因子: 3.3
• 作者: Ikenaka, K.;Miyata, S.;Tohyama, M.
• 通讯作者: Tohyama, M.