初期胚発生システムを支配する母性RNAの局在化と翻訳の時空的制御機構

2003 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 14034205
• Research Institution: The Institute of Physical and Chemical Research
• Principal Investigator: 中村 輝 独立行政法人理化学研究所, 生殖系列研究チーム, チームリーダー (90323245)
• Keywords: 発生生物学 / ショウジョウバエ / mRNA輸送 / 翻訳制御 / RNP複合体 / 母性因子 / 生殖細胞 / 卵形成

Research Abstract

初期胚の極性は,しばしば母性RNAの局在化によって生み出される。これら母性RNAは,翻訳が抑制された状態で局在化し,局在化した領域でのみ翻訳される。このような輸送・局在化そして翻訳制御機構は,正常な胚発生に必須であるが,その分子機構については良くわかっていない。
ショウジョウバエ卵形成過程におけるoskar RNAの卵母細胞後極への局在化,局在化過程における翻訳の抑制は,胚の腹部及び生殖細胞の形成に必須である。しかし,oskar mRNAの翻訳抑制機構については良くわかっていない。本研究では,oskar mRNAを含む母性RNP複合体を構成する新規タンパク質として,翻訳開始因子eIF4Eと分子機能未知のタンパク質であるCupを同定した。また,eIF4EとCupとが直接結合すること,cup突然変異体において,oskar mRNAの翻訳抑制が異常となっていることを明らかにした。さらに,Cupが,oskar RNAの3'UTRに結合する翻訳抑制因子として知られていたBrunoとRNA非依存的に会合することを明らかにした。以上の結果は,(1)Cupタンパク質が,oskar mRNAの新規翻訳抑制因子であること,(2)Cupタンパク質を介した翻訳抑制は,翻訳開始因子であるeIF4Eの機能を制御することにより行われていること,(3)CupはBrunoの'translational' co-repressorとして機能すること,(4)局在化過程においてoskar mRNAの翻訳は,mRNAの5'側と3'側の相互作用を介して抑制されていることを予想させた。

Research Products

• [Publications] Nakamura, A.: "Drosophila Cup is an eIF4E binding protein that associates with Bruno and regulates oskar mRNA translation in oogenesis"Developmental Cell. 6. 69-78 (2004)
• [Publications] Kawashima, T.: "Dmaf, a novel member of Maf transcription factor family is expressed in somatic gonadal cells during embryonic development and gametogenesis in Drosophila"Gene Expression Patterns. 3. 663-667 (2003)