GCN経路とTOR経路を結ぶ分子のゲノムワイドスクリーニング

• Project/Area Number: 17770154
• Research Category: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Cell biology
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 久保田 浩行 東京大学, 大学院理学系研究科, 寄付講座教員 (40376603)
• Project Period (FY): 2005 – 2006
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2006)
• Budget Amount: ¥3,500,000 (Direct Cost: ¥3,500,000); Fiscal Year 2006: ¥1,700,000 (Direct Cost: ¥1,700,000); Fiscal Year 2005: ¥1,800,000 (Direct Cost: ¥1,800,000)
• Keywords: GCN経路 / TOR経路 / ゲノムワイドスクリーニング / シグナル伝達

Research Abstract

研究代表者は前年度、GCN経路とTOR経路を結ぶ詳細な分子機構の解明を目標に、GCN4 5'-UTRにlacZ遺伝子を繋げた翻訳レポーターを非必須遺伝子破壊株コレクションの個々の株に導入し、ラパマイシンによる翻訳誘導が野生株と比して減弱する株の網羅的検索を行った。その結果、有意な誘導の減弱が観察された123株を同定した(予め翻訳誘導されないと予想された破壊株4株は全て含まれていた)。本年度はこれらの候補を用いて解析を行い以下の知見を得た。
(1)123株の候補の中から、ラパマイシン刺激によるGCN4 mRNAの脱抑制に必須であるeIF2α,のリン酸化障害を伴う6株を同定した。
(2)上記6株の中から、目的の株つまりアミノ酸飢餓誘導によるGCN4 mRNAの翻訳誘導、eIF2αのリン酸化惹起の応答は正常であるが、ラパマイシンによるこれらの応答が障害された株pmr1Δ,ser2Δ,srb51Δを同定した。
(3)上記3株は他の既知のGCN経路活性化刺激であるMMS(DNA障害剤)、azAde(Adenine欠乏を惹起)には応答しており、これらの株がGCN経路とTOR経路を結ぶ目的の分子である可能性が強く示唆された。
得られた3株の候補の一つであるPMR1は、TORの上流に位置する分子として昨年同定された(PNAS,2006 103,17840-5)。この論文と本アプローチによって同定されるべき4株を全て同定した結果は本実験手法の有効性を如実に示しているだけでなく、得られた候補が目的とする分子である可能性を強く示唆している。引き続き今後ともこれらの分子の詳細な解析を行う予定である。