真核生物リボソームリサイクリングの解明

• Project/Area Number: 18657043
• Research Category: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Functional biochemistry
• Research Institution: Nagoya City University
• Principal Investigator: 星野 真一 Nagoya City University, 大学院・薬学研究科, 教授 (40219168)
• Project Period (FY): 2006 – 2007
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2007)
• Budget Amount: ¥3,400,000 (Direct Cost: ¥3,400,000); Fiscal Year 2007: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000); Fiscal Year 2006: ¥2,400,000 (Direct Cost: ¥2,400,000)
• Keywords: 遺伝学 / 遺伝子 / 発現 / リボソーム / 翻訳

Research Abstract

真核生物の翻訳終結においては、終止コドンを直接認識する翻訳終結因子eRF1がリボソームA部位に入り込み、ペプチジルトランスフェラーゼを活性化することでペプチジルtRNAからペプチド鎖の解離を引き起こし翻訳が終結する。その際第二の翻訳終結因子eRF3はeRF1をリボソームに運搬する役割を担っている。一方、原核生物においては真核生物のeRF1/eRF3に相当する翻訳終結因子RF1,2/RF3が同様に翻訳終結反応を担っているが、翻訳終結後RF1,2と同様なtRNA用構造を有するリボソームリサイクリング因子がリボソームA部位に入り込み、翻訳終結後のリボソームをmRNAから解離させる役割を果たしている。環状構造を有する真核生物mRNAにおいてもそのようなリサイクリング因子が働く可能性が充分考えられ、真核生物リサイクリング因子の実態解明にむけて解析を行なった。本研究において申請者らは、(1)リサイクリング因子の候補として、翻訳終結因子eRF1と構造上高い相同性を有するeRFLをヒトにおいて同定し、(2)すでに報告されているeRF3相同因子eRFSと結合することを証明した。また、(3)両因子のポリソームプロファイル解析より、両者は共にポリソーム画分に局在することを証明した。(4)eRFLはeRF1と同様に単独でもリボソームに結合し、その結合はtRNAやeRF1の共存によりリボソームから解離することを見出した。従ってこれらの因子はeRF1/eRF3同様リボソームA部位において機能する因子である。一方で、(5)これらの因子のみでは、ポリソーム画分からリボソームを解離させる活性は検出できなかったことから、これらの因子と相互作用する第三の因子について探索を行ない、GAPDHを同定した。これらが3者複合体を形成しリサイクリングを制御する可能性についてHeLaのin vitro翻訳系を用いて検討中である。

Research Products

• [Journal Article] Mechanism of mRNA deadenylation: evidence for a molecular interplay between translation termination factor eRF3 and mRNA deadenylases (2007)
  • Author(s): Funakoshi, Y, Doi, Y, Hosoda, N, Uchida, N, Osawa, M, Shimada, I, Tsujimoto, M, Suzuki, T, Hoshino, S
  • Journal Title: Genes & Development 21 Pages: 3135-3148
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] LARK activates posttranscriptional expression of an essential mammalian clock protein, PERIOD1. (2007)
  • Author(s): Kojima S, Matsumoto K, Hirose M, Shimada M, Nagano M, Shigeyoshi Y, Hoshino S, Ui-Tei K, Saigo K, Green CB, Sakaki Y, Tei H
  • Journal Title: Proc Natl Acad Sci USA 104 Pages: 1859-1864
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] LARK activates posttranscriptional expression of an essential mammalian clock protein, PERIOD1. (2007)
  • Author(s): Kojima, S., Matsumoto, K., Hirose, M., Shimada, M., Nagano, M., Shigeyoshi, Y., Hoshino, S., Tei, K., Saigo, K., Green, CB, Sakaki, Y., Tei, H
  • Journal Title: Proc. Natl. Acad. Sci. 104 Pages: 1859-1859
• [Journal Article] The decapping enzyme DcpI participates in translatio termination through its interaction with the release factor eRF3 in budding yeast. (2006)
  • Author(s): Kofuji, S., Sakuno, T., Takahashi, S., Araki, Y., Doi, Y., Hoshino, S., Katada, T
  • Journal Title: Biochem. Biophys. Res. Commun. 344 Pages: 547-547
• [Journal Article] Binding of a novel SMG-1-Upf1-eRF1-eRF3 complex (SURF) to the exon junction complex triggers Upf1 phosphorylation and nonsense-mediated mRNA decay. (2006)
  • Author(s): Kashima, I., Yamashita, A., Izumi, N, Kataoka, N., Morishita, R., Hoshino, S., Ohno, M., Dreyfuss, G., Ohno, S
  • Journal Title: Genes ＆ Development 20 Pages: 355-355