異常ｍＲＮＡ分子内切断機構におけるＥ３ユビキチンライゲースＨｅｌ２の機能解析

遺伝子発現過程における、翻訳伸長反応の停滞に起因するmRNA品質管理機構No-go decay (NGD)およびタンパク質品質管理機構Ribosome-associated quality control (RQC)の機構解明を目的としてE3ユビキチン化酵素Hel2に着目して研究を行なった。本研究において、Hel2がNGD機構の初期段階にあたる「mRNA分子内切断」に必須であることを明らかにした。また、E2ユビキチン結合酵素と相互作用するHel2のRING-fingerドメインがNGD機構の惹起に必須であることを明らかにした。Hel2の機能を明らかにするためユビキチン化標的基質の探索を行なった。その結果Hel2のユビキチン化基質を複数同定し、これらのうち一つの基質に関してそのユビキチン化がRQCの惹起過程に必須であることを明らかにした。基質のユビキチン化サイトの点変異体を作製しRQCの表現型を解析した結果は、HEL2欠損株と全く同一であった。さらに、試験管内ユビキチン化反応系を新規に構築、解析を行ない、Hel2が直接基質のユビキチン化を行なうことを確認した。またHel2の標的基質のユビキチン化様式に関して解析を行なった。既知の品質管理因子との機能関連性に関しても解析を行ない、Hel2が2つの品質管理機構の初期段階において機能することも確認した。本研究により、Hel2は翻訳伸長停滞に起因する品質管理機構NGDおよびRQCの双方に必須であること、Hel2による基質のユビキチン化が品質管理機構の惹起段階に強く関与していることを明らかにした。

遺伝子発現過程における、翻訳伸長反応の停滞に起因するmRNA品質管理機構No-go decay (NGD)およびタンパク質品質管理機構Ribosome-associated quality control (RQC)の機構解明を目的としてE3ユビキチン化酵素Hel2に着目して研究を行なった。本研究において、Hel2がNGD機構の初期段階にあたる「mRNA分子内切断」に必須であることを明らかにした。また、E2ユビキチン結合酵素と相互作用するHel2のRING-fingerドメインがNGD機構の惹起に必須であることを明らかにした。Hel2の機能を明らかにするためユビキチン化標的基質の探索を行なった。その結果Hel2のユビキチン化基質を複数同定し、これらのうち一つの基質に関してそのユビキチン化がRQCの惹起過程に必須であることを明らかにした。基質のユビキチン化サイトの点変異体を作製しRQCの表現型を解析した結果は、HEL2欠損株と全く同一であった。さらに、試験管内ユビキチン化反応系を新規に構築、解析を行ない、Hel2が直接基質のユビキチン化を行なうことを確認した。またHel2の標的基質のユビキチン化様式に関して解析を行なった。既知の品質管理因子との機能関連性に関しても解析を行ない、Hel2が2つの品質管理機構の初期段階において機能することも確認した。本研究により、Hel2は翻訳伸長停滞に起因する品質管理機構NGDおよびRQCの双方に必須であること、Hel2による基質のユビキチン化が品質管理機構の惹起段階に強く関与していることを明らかにした。