Publicly Offered Research
Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
翻訳に必須なtRNAの種類毎の濃度は、生体の内外の環境によって動的に変化することが判ってきたが、これにはtRNAの合成だけで無く分解が大きく関わることが予想される。我々はサイトゾルの一部をまるごと取り込んで分解を促す自食作用が、tRNAを種類によって見分けて分解している可能性を見出している。本研究では、tRNAの自食作用の特性の詳細を明らかにすると共に、酵母を用いた細胞生物学的・分子遺伝学的な解析でその分子機構の解明を目指す。特に、非常に似通った種々のtRNAがどの段階で、どのように選別されて分解されるのか、どのようなタイプの自食作用がこの過程に関わるかを中心に研究を進める。
独自に開発した新規tRNA定量法を用いた出芽酵母のtRNAレパートリー解析により、対数増殖期と定常期ではtRNAレパートリーが異なり、tRNA種ごとの量的調節が示唆された。定常期にはオートファジーの亢進で細胞質が非特異的に分解されるが、その過程でtRNA種に依存して効率の異なるオートファジーが起きる可能性が考えられた。事実、栄養飢餓条件下、液胞内のautophagic body（AB）を安定化してtRNAの局在をFISH法で比較したところ、調べたtRNA全てABに濃縮され、tRNAはマクロオートファジーで液胞に運ばれることが判った。その一方で、tRNA-LysCUUやなど翻訳延長に関わるtRNAと翻訳開始用tRNA-Metでは異なるAB分布を示した。また、翻訳延長に関わるtRNA群は、rRNAと同じAB分布を示すことも判った。こうしたことから、翻訳開始用tRNA-Metは、他のtRNAとは異なる選択的オートファジーで分解される可能性が示唆された。異なったtRNA種の分離段階を調べるために、隔離膜が閉じてautophagosome（AS）が形成される過程を阻害するvps4変異、ASが液胞膜と融合できないypt7変異などでFISH解析を行ったが、細胞質内に翻訳延長用tRNAと翻訳開始用tRNA-Metが分離して存在するサイトゾル領域は明確に見出せなかった。また、両tRNAを識別する因子としては、翻訳延長因子eEF1Aと翻訳開始因子eIF2が知られているが、これらの栄養飢餓時の細胞内動態をオートファジーマーカーであるGFP-Atg8と比較したが、やはり、明確にAS等への集積は観察されなかった。現時点では、tRNautophagyにおいて翻訳開始用tRNA-Metが他のtRNA種とどのように選別されているかは不明であり、今後の解析が必要である。
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
All 2022 2021
All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (2 results)
RNA
Volume: 27 Issue: 5 Pages: 628-640
10.1261/rna.076489.120
