2016 Fiscal Year Annual Research Report
Analyses of a mechanism and physiological significance of NSD.
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15K20947
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
橋本 芳史 東京大学, 医科学研究所, 特任研究員 (80734540)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | NSD / NMD / RNAi |
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| Outline of Annual Research Achievements |
Nonstop mRNA decay (NSD)は終止コドンを持たない異常なmRNAを速やかに分解するmRNAの品質管理機構であり、酵母においてNSDの分子機構モデルが提唱されている。しかし、高等真核生物におけるNSD分子機構の解明は十分になされておらず、酵母NSD分子機構モデルがどの程度保存されているかは不明である。また、NSD研究は人工的なNSD標的レポーターmRNAを用いて研究がなされており、内在におけるNSDの標的RNAの全体像は明確に示されていない。そこで本研究は(1)高等真確生物におけるNSD分子機構の全容解明と共に、(2)NSDの内在性標的mRNA、およびその生理的意義の解明を目的とし研究を行った。
本研究の成果として(1)NSDの分子機構解明に関し、ショウジョウバエ細胞を用いて詳細な分子機構を明らかにした。まず、酵母と共通する点として、NSD分子機構を特徴づける因子であるリボソーム解離因子Pelota / Hbs1の関与を明らかにした。また酵母と異なる点としてNSDの標的mRNAを分解する際に3’側からの分解は観察されいことが挙げられる。つまり高等真核生物におけるNSDではPelota / Hbs1によるリボソームの解離がより重要になっていることを意味している。
ついで、(2)NSDの内在性標的mRNA、およびその生理的意義の解明に関し、NSDの内在性標的mRNAとして、ナンセンス変異を持つmRNAを分解する機構(nonsense mRNA decay (NMD))とsiRNAによるmRNAの切断により生成する5’側のmRNA断片を同定した。つまり今回の発見は、NSDはmRNAを速やかに分解する機構(NMDやRNAiなど)と共役して、分解中間産物を分解する非常に普遍的な機構であることを強く示唆している。
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