インスリン受容体基質とRNAの相互作用を介した新規タンパク質合成誘導機構の解明

阐明胰岛素受体底物与RNA相互作用介导的新型蛋白质合成诱导机制

• 批准号: 11J03279
• 负责人: 尾添 淳文
• 金额: $ 0.83万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 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 2012
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-11J03279/
• 关键词: インスリン様成長因子; インスリン受容体基質複合体; RNA; 翻訳

本研究は、IGF/インスリンに応答したrRNAの転写後分子修飾制御によりリボソーム成熟・タンパク質合成の活性化がおこるという新規タンパク質合成誘導機構を提案するものである。この機構の証明のために、IGF/インスリンの細胞内シグナル伝達に重要な分子であるIRSが意外なことにU96AsnoRNAと呼ばれるRNAと相互作用するという最近の申請者の発見に着目し研究を遂行する。具体的には、IGF/インスリン刺激に応答したIRSによるU96AsnoRNAの産生の制御機構、IRSと相互作用した。野生型マウス胎仔由来繊維芽細胞(MEF)とIRS-1ノックアウトマウス由来MEFにおけるU96Aの存在量をノザンブロッティングにより解析・比較した結果、IRS-1ノックアウトマウス由来のMEFではU96A量が野生型と比べて3割減少していることを見出した。このことはIRS-1がU96Aの量を正に制御していることを示唆している。IRSとmRNAスプライシング関連因子が相互作用しているという我々の最近の知見を併せ、IRS-1がU96Aのホスト遺伝子であるRACK1 pre-mRNAのスプライシングを促進することでU96Aの量制御に関わっている可能性が考えられた。また、本年度はIRS-1とU96Aの結合を抑制する手法を開発するために、RNA pull down assayでIRS-1とU96Aの結合部位の同定を試みた。種々の領域を欠いたIRS変異体をin vitro転写により放射性標識したU96Aと混合した後、種々のIRS-1変異体と共免疫沈降されるRNAを抽出し、Urea-PAGEにより分離後オートラジオグラムによりU96Aを検出した。その結果、U96AはIRS-1のN末端側に存在するPH・PTBドメインと結合することが明らかにした。現在、この領域を細胞に過剰発現して、内在性のIRS-1とU96Aの相互作用を阻害する手法を構築中である。IRS-1は、受容体との結合に必要であることがわかっているPH・PTBドメインを介してU96Aと複合体を形成し、何らかの機構でU96Aの量を制御していることが示唆された。IRS-1は、PH・PTBドメインを介したRNAとの相互作用により新規の機能を有することが考えられ、インスリンやインスリン様成長因子の生理活性発現調節機構を解明する上で意義深い。U96Aを含むsnoRNAはリボソームの成熟・活性化に関与することが明らかになっていることから、今後IRS-1とsnoRNAの相互作用の意義を解明することでIGFに応答したタンパク質合成制御の全く新しい機構を解明できると期待している。

In this study, we proposed a new mechanism for the regulation of IGF/rRNA post-transcriptional molecular modification in the maturation and activation of IGF/rRNA synthesis. The mechanism of this discovery, IGF/mRNA and intracellular interaction of important molecules such as IRS, U96 AsnoRNA and RNA, has been studied by recent applicants. Specific IGF/mRNA stimulation responses to IRS, regulatory mechanisms for U96 AsnoRNA production, IRS interactions Wild type MEF and IRS-1 have been analyzed for the presence of U96A in MEF and IRS-1 has been shown to decrease the amount of U96A in MEF compared to wild type MEF. The IRS-1 and U96 A are controlled by the IRS-1. Recent knowledge of IRS mRNA expression and its association with U96A gene expression suggests that IRS-1 may contribute to U96A gene expression and its association with RACK1 pre-mRNA expression. This year, the IRS-1 and U96A binding inhibition method was developed, and the RNA pull down assay was used to determine the binding site of IRS-1 and U96A IRS-1 and IRS-1 were isolated by Urea-PAGE and RNA was extracted from U96A and U96A. As a result, U96A has a PH and PTB binding on the N-terminal side of IRS-1. Now, the domain of cell development, intrinsic IRS-1 and U96A interaction to prevent the construction of methods IRS-1 is a complex of U96A and U96A. IRS-1 has profound significance in understanding the regulation mechanism of physiological activity of growth factors through the interaction between RNA and PH and PTB. U96A contains a snoRNA that is involved in the maturation and activation of IRS-1 and snoRNA. The significance of the interaction between IRS-1 and snoRNA in the future will be clarified.

项目成果

Insulin receptor substrates (IRSs), interacting with Ras-GAP SH3-domain-binding protein 1 (G3BP1), regulate cap-independent translation of Be 1-2 mRNA.

胰岛素受体底物 (IRS) 与 Ras-GAP SH3 结构域结合蛋白 1 (G3BP1) 相互作用，调节 Be 1-2 mRNA 的帽独立翻译。

• 发表时间: 2012
• 作者: 蒔田浩士;鈴木杏奈;新堀雄一;橋田俊之;尾添 淳文;尾添 淳文
• 通讯作者: 尾添 淳文

インスリン受容体基質IRSはRas-GAP SH3-domain-binding protein 1 (G3BP1)と相互作用し、cap非依存的なBcl-2 mRNAの翻訳を促進する

胰岛素受体底物 IRS 与 Ras-GAP SH3 结构域结合蛋白 1 (G3BP1) 相互作用并促进 Bcl-2 mRNA 的帽独立翻译

• 发表时间: 2012
• 作者: 蒔田浩士;鈴木杏奈;新堀雄一;橋田俊之;尾添 淳文
• 通讯作者: 尾添 淳文