2004 Fiscal Year Annual Research Report
mRNA半減期調節による造血前駆細胞の細胞周期・細胞死制御メカニズムの解明
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16390279
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Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Research Institution | Hiroshima University |
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Principal Investigator |
稲葉 俊哉 広島大学, 原爆放射線医科学研究所, 教授 (60281292)
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| Keywords | CML / apoptosis / mRNA安定性制御 / Bim / Hsc70 / コシャペロン |
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| Research Abstract |
造血前駆細胞では、サイトカイン欠乏時にBc1-2ファミリーに属するBH3細胞死誘導因子であるBimの発現が誘導され、細胞死に陥ることが、造血系のホメオスタシスを維持するために重要であることが、遺伝子改変マウスなどの分析の結果明らかとなってきた。サイトカインによるBimの発現抑制はmRNAレベルによるものとタンパク質レベルによるもの(ユビキチン経路による分解促進)が存在するが、前者が重要である。その機序は転写調節によると当初考えられたが、意外にもそうではなく、mRNA半減期制御によるものであることが明らかとなった。その分子メカニズムはヒートショック関連タンパク質であるHeat shock cognate protein 70(Hsc70)がBimやp27など特定のmRNAの3'非翻訳領域(UTR)に結合し、その安定化因子として機能することが中心にある。サイトカインはRas経路の活性化を通じて、コシャペロンと呼ばれるシャペロンの機能を制御する一連のタンパク質のうち、Bag-4とCHIPを活性化する一方、HIPとHsp40を抑制する。この結果、Hsc70はmRNA結合能が低いATP結合型に移行し、mRNA結合能が抑制されるという、大変ユニークなメカニズムが解明された。Hsc70のmRNAに対する結合能は5'capやpoly(A)鎖を必要としなかったが、安定性の向上には特にcapが不可欠であった。このことからHsc70が3'UTRと結合する一方、capに結合するタンパク質群(eIF4G/4Eなど)にも結合し、3'UTRに書き込まれた遺伝情報をmRNA安定性や翻訳効率を制御するシステムへと伝える働きをしていると考えられた。
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