mRNA品質管理に関わるタンパク質リン酸化酵素SMG-1の活性制御機構の解明

阐明蛋白激酶SMG-1参与mRNA质量控制的活性控制机制

• 批准号: 07J11603
• 负责人: 泉 奈津子
• 金额: $ 1.73万
• 依托单位: Yokohama City University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2007
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2007 至 2009
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-07J11603/
• 关键词: NMD; SMG-1; PIKK; リン酸化; mRNA分解

本年度はSMG-1結合タンパク質として同定したRUVBL1、RUVBL2とSMG-1の関わりについて解析を行った。RUVBL1、RUVBL2は進化的に保存されたATPaseであり、転写、テロメア維持、RNA修飾をはじめ多様な細胞機能に関与する。当初RUVBL1、RUVBL2をSMG-1の結合タンパク質として同定したが、その後の解析からRUVBL1、RUVBL2はSMG-1だけではなく、SMG-1の属するPIKK(Phosphoinositide3-kinase related kinase)ファミリーの全てのタンパク質と相互作用すること、さらに全てのPIKKの量を制御していることが明らかとなった。RUVBL1、RUVBL2の機能阻害は全PIKKタンパク質の減少を引き起こし、PIKK下流のリン酸化シグナルを抑制する。またRUVBL1、RUVBL2によるPIKK量の制御には少なくともmRNAレベルでの制御が介在していること、RUVBL1、RUVBL2のATPase活性が必要であることも明らかにした。さらにRUVBL1、RUVBL2とSMG-1に着目した解析から、RUVBL1、RUVBL2がSMG-1の量の制御とは独立にNMDに関与していることを見出した。RUVBL1、RUVBL2は初期翻訳段階のmRNP(mRNAタンパク質複合体)と相互作用し、NMDにおいて異常mRNAを認識するmRNAサーベイランス複合体の形成を促進する。さらにRUVBL1、RUVBL2のいずれの機能阻害もNMDのレポーターmRNAを安定化する。これらの結果から、RUVBL1、RUVBL2はNMDにおけるSMG-1の機能複合体であるmRNA監視複合体の形成を制御することにより、NMDに必須の役割を果たしていることが明らかとなった。上記の結果から、RUVBL1、RUVBL2がPIKKの量的制御およびNMDにおけるPIKK(SMG-1)の機能複合体の形成制御という2つのレベルでPIKKの機能を制御していることが明らかとなった。PIKKファミリーのタンパク質群はゲノム安定性と遺伝子発現の正確性を保障する役割を担っていることから、PIKKの共通の制御因子の発見は極めて重要な知見であり、ゲノムの維持や遺伝子発現全体の制御に、新しい局面をもたらす研究成果といえる。これらの研究成果はScience Signaling誌に掲載され、"Masters of integrity(無傷性の支配者)"として紹介された。

This year, SMG-1 was combined with RUVBL1, RUVBL2 and SMG-1. RUVBL1 and RUVBL2 are involved in the preservation, transcription, maintenance, and RNA modification of multiple cellular functions. When RUVBL1 and RUVBL2 were combined with SMG-1, their quality was determined and analyzed. When RUVBL1 and RUVBL2 were combined with SMG-1, their PIK (Phosphoinositide3-kinase related kinase) content was controlled. RUVBL1, RUVBL2 functional impairment of the entire PIKK network quality reduction, PIKK downstream acidification of the network suppression RUVBL1 and RUVBL2 are essential for the regulation of PIKK activity. RUVBL1, RUVBL2 and SMG-1 are independent of each other in terms of quantity control. RUVBL1 and RUVBL2 promote the formation of mRNA protein complexes (mRNA protein complexes) at the early stage of mRNA turnover and the recognition of abnormal mRNA in NMD. In addition, RUVBL1 and RUVBL2 contain functional inhibitors that stabilize NMD mRNA. These results make it clear that RUVBL1 and RUVBL2 can control the formation of the mRNA monitoring complex, which is the functional complex of SMG-1 in NMD, and that the necessary tasks in NMD can be achieved. As a result, RUVBL1 and RUVBL2 control the quantity of PIK and NMD control the formation of PIK (SMG-1) functional complex. PIKK's quality control group is responsible for the stability and legality of gene generation. The development of common control factors of PIKK is extremely important. The research results are important for the maintenance of gene generation and the control of gene generation. The results of this research were published in Science Signaling Journal as "Masters of integrity" and introduced.

项目成果

SMG-8 and SMG-9, two novel subunits of the SMG-1 complex, regulate remodeling of the mRNA surveillance complex during nonsense-mediated mRNA decay

• DOI: 10.1101/gad.1767209
• 发表时间: 2009-05-01
• 期刊: GENES & DEVELOPMENT
• 影响因子: 10.5
• 作者: Yamashita, Akio;Izumi, Natsuko;Ohno, Shigeo
• 通讯作者: Ohno, Shigeo

AAA+ proteins RUVBL1 and RUVBL2 coordinate PIKK family and function in nonsense-mediated mRNA decay.

AAA 蛋白 RUVBL1 和 RUVBL2 协调 PIKK 家族并在无义介导的 mRNA 衰减中发挥作用。

• 发表时间: 2010
• 期刊: Science Signaling 3(116)
• 作者: Izumi N;Yamashita A;Iwamatsu A;Kurata R;Nakamura H;Saari B;Hirano H;Anderson P;Ohno S
• 通讯作者: Ohno S

p50 ATPaseによるPIKK(Phosphoinositide3-kinase related kinase)を介した遺伝子発現監視機構の制御

p50 ATPase 通过 PIKK（磷酸肌醇 3 激酶相关激酶）调节基因表达监测机制

• 发表时间: 2009
• 作者: 泉奈津子;山下暁朗;岩松明彦;倉田理恵;中村浩輝;平野久;大野茂男
• 通讯作者: 大野茂男

SMG-1 の新規結合タンパク質SMG-8, SMG-9はSMG-1の活性抑制因子である

SMG-1 的新型结合蛋白 SMG-8 和 SMG-9 是 SMG-1 活性抑制剂。

• 发表时间: 2007
• 作者: 泉 奈津子;山下 暁朗;鹿島 勲;森田 智子;村松 玲子;岩松 明彦;Philip Anderson;大野 茂男
• 通讯作者: 大野 茂男