機能不全リボソームを選択的に分解する新たな品質管理機〓

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昨年報告したように、出芽酵母において活性の弱い変異型リボソームタンパク質Rp128(K110A)が分解される際、K110A変異体自身がユビキチン化を受けて単体として分解される可能性が高くなった。リボソーム全体が品質管理を受けていることを示すことが難しいため、このRp128変異体の研究は中断することとした。昨年度の研究において、機能不全リボソームを分解(nonfunctional rRNA decay: NRD)に必要なE3ユビキチンライゲース、RTT101-MMS1複合体の構成因子としてCRTIOというタンパク質が必要なことを発見した。研究目標である機能不全リボソーム分解機構の解明のため、CRT10pと結合するたんぱく質を探索した。MMS1-Flag,CRT10-HAの二段階で免疫沈降し、質量分析を行った結果、Paf1複合体が検出された。Paf1複合体はRNA polymerase IIに結合し、転写伸長因子などのプラットホームとなる。Western BlotによりPaf1複合体とCRT10との結合が確認できたが、Paf1欠損株株においても機能不全リボソームRNAの分解が抑制されなかったことから、Paf1はNRDに関与しないと考えられる。リボソームの分解に関わる結合パートナーはPaf1複合体の影に隠れている可能性があるため、Paf1欠損株において、MMS1-Flag,CRT10-HAの二段階で免疫沈降し、質量分析を行った。その結果、rvb1,rvb2(chromatin remodeling complex)などのタンパク質が同定された。CRT10はDNA損傷時にリボヌクレオチド還元酵素の発現を制御している。CRT10pはストレス時の損傷リボソームの分解とdNTP量の調節という2つの役割を使い分けており、それぞれ異なる基質を認識していると考えられる。本研究においてCRT10との結合が明らかになったPaf1複合体やRvb1-Rvb2複合体もDNA修復に関与することが知られている。放射線や活性酸素など、リボソームを破壊するストレスはDNAも傷つける可能性が高く、このMMS1-CRT10複合体は、ストレス時に複数の品質管理経路を司っていると考えられる。