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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

阐明Pab1p的翻译独立mRNA稳定机制和NGD的新分子机制

基本信息

批准号：
11J02837
负责人：
坪井達久
金额：
$ 1.22万
依托单位：
Tohoku University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2011
资助国家：
日本
起止时间：
2011 至 2013
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-11J02837/
关键词：
mRNA Mitochondria 品質管理機構 Dom34 endonuclease NGD NSD Sen複合体 Hbs1 Pelota Ribozyme

项目摘要

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。

mRNA quality control mechanisms include NGD (No-Go Decay), artificial secondary structures, etc. Dom 34: Hbsl complex, NGD, NSD (Nonstop decay), 5 '-side fragment of NGD (5'-side NGD intermediate), and 5 '-side fragment of NGD mRNA (Tsuboi et al., Mol. Ce ll, 2012)。Recently, Dom 34: Hbs1 complex and abnormal turnover complex were eliminated, and normal tissue transport in small organs of cells was promoted.(Izawa et al., 2012)。The secondary structure of the mRNA is linked to the gene, and the basic gene is linked to the gene. The target mRNA of NGD is reported in the cell. CBP-1 mRNA and NGD-1 mRNA were analyzed. CBP1 is a nuclear power plant. In the past year, the intramolecular cleavage of CBP1 mRNA was necessary for the cleavage of CBP1 mRNA in the 652 - 726 nt domain. This year, the intramolecular cleavage of Sen complex is in progress. In vitro recombination is a process of molecular cleavage. On the one hand, the gene expression of the Sen complex is necessary for the molecular cleavage of the mRNA. The above results show that CBP1 mRNA is translocated in the Sen complex, and intramolecular cleavage occurs in the Sen complex. CBP-1 mRNA was isolated from the mRNA in the presence or absence of NGD by RNA-seq analysis. The results of this study show that mRNA quality control mechanisms and mRNA in small organs are related to each other.