核内に存在する成熟体tRNAの生理的意義の解析II

Research Project

Project/Area Number	15030218
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
Allocation Type	Single-year Grants
Review Section	Biological Sciences
Research Institution	Nagoya University
Principal Investigator	吉久徹名古屋大学, 物質科学国際研究センター, 助教授 (60212312)
Project Period (FY)	2003 – 2004
Project Status	Completed (Fiscal Year 2004)
Budget Amount *help	¥5,400,000 (Direct Cost: ¥5,400,000) Fiscal Year 2004: ¥2,700,000 (Direct Cost: ¥2,700,000) Fiscal Year 2003: ¥2,700,000 (Direct Cost: ¥2,700,000)
Keywords	核酸 / 微生物 / 核 / 細胞内局在化 / tRNA / splicing / 核外輸送 / 核内輸送 / 核内翻訳
Research Abstract	翻訳に関わるtRNAの一部はintronを持つ。このようなtRNAの成熟化に必須であるsplicingは長らく核膜近傍で起こり、成熟体tRNAの核外輸送と共役した過程だと考えられてきた。しかし、我々は、酵母Saccharomyces cerevisiaeにおいて、このsplicingに関わるtRNA splicing endonucleaseが核に局在せず、ミトコンドリア表面にあることを明らかにしてきた。これは、tRNAが成熟化後に細胞質から核へと移行することを示唆している。今年度我々は、実際に成熟体tRNAが細胞質から核へ輸送されることを、出芽酵母のヘテロカリオンアッセイ、転写阻害剤とエネルギー生産阻害剤を組み合わせたin vivo核移行アッセイなどで証明した。この中で、tRNA核内輸送はエネルギー依存、Ran GTPaseサイクル非依存であることを明らかにした。また、3'^-末端が部分的に失われたtRNAも核内に入りうることから、核内輸送とtRNAの品質管理が関係する可能性が示唆された(投稿中)。一方、tRNAのsplicingに関わるtRNA ligaseは細胞質に積極的に保持されるシグナルを有していることを明らかにした。実際、tRNA ligaseを様々な形で細胞質のオルガネラ膜に固定化しても機能することを明らかにし、tRNAのsplicingが細胞質で起こるさらなる証拠を得た。こうした知見は、tRNAの生合成に関する今までの考え方に、大きな修正を迫るものである。