Ｐａｂ１ｐによる翻訳非依存のｍＲＮＡ安定化機構と新たなＮＧＤの分子機構の解明

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mRNA品質管理機構の一つであるNGD (No-Go Decay)は人工的な二次構造等により翻訳伸長が阻害されたリボソームを認識し、その配列近傍でmRNA分子内切断を引き起こす。初年度、我々はDom34 : Hbsl複合体が、NGDとNSD (Nonstop decay)の2つの経路において、NGDの5'側切断断片(5'側NGD中間産物)及び、ノンストップmRNAを分解するために必要であることを明らかにした(Tsuboi et al., Mol. Ce ll, 2012)。さらに昨年度、Dom34 : Hbs1複合体が異常な翻訳複合体を解消することで細胞小器官への正常なタンパク質輸送を促進していることを共同研究により明らかにした(Izawa et al., 2012)。これまでmRNAの二次構造や連続したレアコドン、塩基性アミノ酸の連続配列がNGDを引き起こすことが報告されているが、細胞内におけるNGDの標的mRNAは明らかにされてこなかった。私はCBP1 mRNAがNGDの細胞内標的mRNAであることを見いだし、解析を進めてきた。CBP1は核にコードされ、ミトコンドリアに輸送されるタンパク質である。昨年度、CBP1 mRNAにおける分子内切断には、CBP1のミトコンドリア局在化シグナルが必要であり、また、リボソームが652-726nt領域のステムループ構造を翻訳することでその二次構造の3'側が切断されることを明らかにした。本年度はその分子内切断をSen複合体が行うことを分子内切断の欠失変異株を用いた解析で明らかにした。さらに、in vitro再構成系においてもその分子内切断を再現することができた。一方で、Sen複合体のミトコンドリアへの局在、mRNAのミトコンドリアへの輸送に関与するとして知られているTom20も分子内切断に必要であった。以上の結果から、CBP1 mRNAはミトコンドリアに輸送されることでSen複合体により分子内切断を受けると考えられる。さらに、CBP1 mRNA同様にミトコンドリアに局在するmRNAに特に注目し、NGDの有無をRNA-seqを用いて網羅的に解析した結果、いくつかのmRNAで分子内切断を示唆する結果が得られた。本研究は、mRNA品質管理機構とmRNAの細胞小器官への局在に有意な相互関係があることを示唆する初めての成果である。