2000 Fiscal Year Annual Research Report
蛋白質合成開始因子eIF4E、4G及び5Aによる遺伝子発現調節
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12215015
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| Research Institution | Chiba University |
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Principal Investigator |
五十嵐 一衛 千葉大学, 薬学部, 教授 (60089597)
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| Keywords | eIF4G / Cap / IRES / 蛋白質合成開始 / eIF5A / ハイプシン / デオキシスパーガリン |
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| Research Abstract |
1.動物細胞の蛋白質合成開始の律速段階は、mRNAの5'-末端のCapから40Sリボソーム亜粒子が開始コドンAUGまでmRNA上をスキャニングする過程である。この過程は、eIF4F(4A、4E、4G複合体)と、eIF4Bによるヘリカーゼにより触媒される。私たちはeIF4Gの過剰産生株ががん化を引き起こすことを見出し、eIF4Gが過剰産生された場合に蛋白質合成がどのように変化するか検討した。その結果、RNAヘリカーゼ活性が増加し、Cap依存の蛋白質合成が上昇すると同時に、IRES(internal ribosome entry site)依存の蛋白質合成も上昇することを明らかにした。また、オルニチン脱炭酸酵素(ODC)mRNAの5'-UTR(5'-untranslated region)領域にIRESが存在することを明らかにした。
2.eIF5Aは蛋白質合成開始類似反応であるMet-ピュロマイシン合成を促進する因子として分離され、細胞増殖因子ポリアミンのうちのスペルミジンをハイプシンとして共有結合で分子中に持つ唯一の蛋白質である。eIF5Aの機能発現にはこのハイプシン化が必須である。ポリアミン誘導体であり、かつ免疫抑制剤であるデオキシスパーガリンは、ハイプシン化、すなわち活性型eIF5A合成を選択的に阻害することにより細胞増殖阻害を起こすことを見出した。この際、decapped mRNAの蓄積が認められ、eIF5AがmRNAのターンオーバーに関わっていることが示唆された。デオキシスパーガリン処理後、ポリアミンを添加してeIF5A合成が回復しても細胞増殖は回復せず、decapped mRNAの蓄積が不可逆的増殖阻害を起こしていることが示唆された。
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[Publications] Igarashi,K.,and Kashiwagi,K.: "Polyamines : Mysterious modulators of cellular functions. (Review)"Biochem.Biophys.Res.Commun.. 271. 559-564 (2000)
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[Publications] Sakata,K. et al.: "Properties of a polyamine transporter regulated by antizyme."Biochem.J.. 347. 297-303 (2000)
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[Publications] Hayashi,S. et al.: "Increase in Cap- and IRES-dependent protein synthesis by overproduction of translation initiation factor eIF4G."Biochem.Biophys.Res.Commun.. 277. 117-123 (2000)
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[Publications] Kashiwagi,K. et al.: "Identification of the putrescine recognition site on polyamine transport protein PotE."J.Biol.Chem.. 275. 36007-36012 (2000)
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[Publications] Tomitori,H. et al.: "Multiple polyamine transport systems on the vacuolar membrane in yeast."Biochem.J.. 353. 681-688 (2001)
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[Publications] Yoshida,M. et al.: "Polyamine enhancement of the synthesis of adenylate cyclase at the translational level and the conse quential stimulation of the synthesis of the RNA polymerase σ^<28> subunit."J.Biol.Chem.. 275(in press). (2001)
