カルシウム依存性アダプター蛋白質ALG-2による選択的スプライシング制御

ALG-2はアポトーシス関連遺伝子にコードされる約20 kDaの蛋白質として同定され、分子内にCa^<2+>結合モチーフであるEF-handが5つ連続したpenta-EF-handドメインをもつ。Ca^<2+>が結合することによってALG-2の構造が変化し、様々な蛋白質と相互作用することが知られている。研究代表者のこれまでの研究から、ALG-2がCa^<2+>に応答して、相互作用因子CHERPと共に様々な核内現象に関与する可能性が考えられた。そこで、今年度はCa^<2+>依存的な選択的スプライシング制御におけるCHERP、ALG-2の関与を明らかにすることを目的とし、研究を行った。Ca^<2+>依存的な選択的スプライシングはその大部分が神経組織で行なわれることから、ヒト神経芽細胞腫であるSH-SY5Yを用いて、NMDA receptor 1およびPMCA2 pre-mRNAのCa^<2+>依存的な選択的スプライシングに対するALG-2、CHERPの発現抑制の影響を調べた。しかし、発現抑制の著しい影響は観察されなかった。また前年度の研究により、小胞体ストレスによるXBP1の細胞質スプライシングに対してALG-2が関与する可能性を見出したため、小胞体ストレス応答におけるALG-2の役割についても解析を行った。タプシガルジンにより小胞体ストレスを誘導し、XBP1のスプライシングに対するALG-2の影響を調べた。その結果、ALG-2発現抑制により、スプライシングされるXBP1 mRNAの割合(spliced XBP1 mRNA/unspliced XBP1 mRNA)が減少すると思われた。しかし実際には、ALG-2発現抑制により、spliced XBP1 mRNAの量はあまり変化せず、一方ストレス応答と共に増加するunspliced XBP1 mRNAの転写量の増加率は高くなっていた。spliced XBP1 mRNAがコードする転写因子(pXBPI(S))はストレス応答に必須な遺伝子の発現誘導を担うが、unspliced XBP1 mRNAの翻訳産物(pXBPI(U))はストレス回復時にpXBP1(S)の負の制御因子として働くことが知られている。また最近、pXBP1(U)ががん細胞においてオートファジーを抑制することが報告された。このことから、ALG-2が小胞体ストレスからの回復時やpXBPI(U)によるオートファジー制御に関与する可能性が新たに見出された。

ALG-2はアポトーシス関連遺伝子にコードされる約20 kDaの蛋白質として同定され、分子内にCa^<2+>結合モチーフであるEF-handが5つ連続したpenta-EF-handドメインをもつ。Ca^<2+>が結合することによってALG-2の構造が変化し、様々な蛋白質と相互作用することが知られている。研究代表者のこれまでの研究から、ALG-2がCa^<2+>に応答して、相互作用因子CHERPと共に様々な核内現象に関与する可能性が考えられた。そこで、今年度はCa^<2+>依存的な選択的スプライシング制御におけるCHERP、ALG-2の関与を明らかにすることを目的とし、研究を行った。Ca^<2+>依存的な選択的スプライシングはその大部分が神経組織で行なわれることから、ヒト神経芽細胞腫であるSH-SY5Yを用いて、NMDA receptor 1およびPMCA2 pre-mRNAのCa^<2+>依存的な選択的スプライシングに対するALG-2、CHERPの発現抑制の影響を調べた。しかし、発現抑制の著しい影響は観察されなかった。また前年度の研究により、小胞体ストレスによるXBP1の細胞質スプライシングに対してALG-2が関与する可能性を見出したため、小胞体ストレス応答におけるALG-2の役割についても解析を行った。タプシガルジンにより小胞体ストレスを誘導し、XBP1のスプライシングに対するALG-2の影響を調べた。その結果、ALG-2発現抑制により、スプライシングされるXBP1 mRNAの割合(spliced XBP1 mRNA/unspliced XBP1 mRNA)が減少すると思われた。しかし実際には、ALG-2発現抑制により、spliced XBP1 mRNAの量はあまり変化せず、一方ストレス応答と共に増加するunspliced XBP1 mRNAの転写量の増加率は高くなっていた。spliced XBP1 mRNAがコードする転写因子(pXBPI(S))はストレス応答に必須な遺伝子の発現誘導を担うが、unspliced XBP1 mRNAの翻訳産物(pXBPI(U))はストレス回復時にpXBP1(S)の負の制御因子として働くことが知られている。また最近、pXBP1(U)ががん細胞においてオートファジーを抑制することが報告された。このことから、ALG-2が小胞体ストレスからの回復時やpXBPI(U)によるオートファジー制御に関与する可能性が新たに見出された。