| Project/Area Number |
19J00920
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| Research Category |
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 国内 |
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| Review Section |
Basic Section 43010:Molecular biology-related
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| Research Institution | Institute of Physical and Chemical Research |
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Principal Investigator |
七野 悠一 国立研究開発法人理化学研究所, 開拓研究本部, 特別研究員(PD)
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| Project Period (FY) |
2019-04-25 – 2022-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2019)
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| Budget Amount *help |
¥4,810,000 (Direct Cost: ¥3,700,000、Indirect Cost: ¥1,110,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
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| Keywords | 翻訳 / 翻訳開始 / リボソームプロファイリング / 次世代シーケンサー / mTOR |
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| Outline of Research at the Start |
真核生物の翻訳開始に必須な因子eIF4Aは、eIF4A1とeIF4A2の2種類のパラログを持っている。両者は90%のアミノ酸が一致しているため、機能的な差はないと考えられてきた。しかし、申請者の解析からeIF4A1とeIF4A2は異なるmRNAの翻訳を選択的に促進していることが判明した。本研究では、eIF4A1とeIF4A2の間に存在する選択性を保証する分子機構を解明し、選択性の生理的意義を環境適応の観点から考察する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
翻訳開始に必要なRNA結合タンパク質であるeIF4AにはeIF4A1とeIF4A2という2つのパラログが存在する。両者は機能的な差異はないと考えられてきたが、これまでの解析からeIF4A1とeIF4A2の間に潜む選択性が明らかとなった。RIP-seq法によってeIF4A1とeIF4A2に結合するmRNAを網羅的に解析すると、eIF4A1に結合しやすいmRNAとeIF4A2に結合しやすいmRNAが存在し、特にリボソームタンパク質をコードするmRNAはeIF4A1に対する強い結合バイアスを示していた。
本年度はその理由を検討するため、免疫沈降と質量分析を組み合わせてeIF4A1に強く結合する配列特異的なRNA結合タンパク質を網羅的に探索した。候補として得られたLARP1はリボソームタンパク質をコードするmRNAを特異的に認識するRNA結合タンパク質である。そこで、LARP1をsiRNAでノックダウンしてRIP-Seqを行ったところ、リボソームタンパク質をコードするmRNAの結合バイアスがeIF4A2側にシフトした。よって、LARP1がeIF4A1とリボソームタンパク質をコードするmRNAの選択的結合を促進していることが明らかとなった。
LARP1はmTORキナーゼの活性が低下した際の翻訳抑制に重要であることから、この結合バイアスとmTOR阻害の関係性を検討した。CRISPR/Cas9システムによって作製したeIF4A1およびeIF4A2のKO（knock out）細胞にmTOR阻害剤を与え、リボソームプロファイリングによって翻訳変化を解析した。その結果、eIF4A1KO細胞ではmTOR阻害時におけるリボソームタンパク質の翻訳抑制が弱くなることが分かった。以上から、mTOR阻害時の翻訳抑制には、eIF4A1との選択的な結合が重要であることが明らかになった。
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| Research Progress Status |
翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。
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