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2018 Fiscal Year Research-status Report

リボソーム結合性因子GCN1L1による翻訳制御機構の解明

Research Project

Project/Area Number 17K08616
Research InstitutionHirosaki University

Principal Investigator

山嵜 博未  弘前大学, 医学研究科, 助教 (20720915)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 松宮 朋穂  弘前大学, 医学研究科, 助教 (30344592)
Project Period (FY) 2017-04-01 – 2020-03-31
Keywords翻訳制御因子 / アミノ酸飢餓応答 / ノックアウトマウス / 胎生致死 / 成長遅延 / 細胞増殖
Outline of Annual Research Achievements

我々は、これまでの解析によりリボソーム結合性因子GCN1L1欠失マウスを樹立し、GCN1L1がアミノ酸飢餓によりリボソーム結合性因子GCN2および翻訳開始因子eIF2αのリン酸化を介した翻訳調節を行なっていることを明らかにしていた。
GCN1L1欠失マウスより樹立した胎仔由来線維芽(MEF)細胞においてはCyclinB1・Cdk1の発現低下を伴うG2/M期細胞の増加を示すことが分かっていたが、GCN2欠失細胞においては細胞周期の異常を示さないことが明らかとなった。
さらに、GCN1L1およびGCN2の種々のストレスに対する応答能についての解析を実施した。GCN1L1およびGCN2はアミノ酸飢餓応答のみならずUVストレス応答による翻訳調節に必須の役割を示した一方で、過酸化水素やプロテアソーム阻害剤によるeIF2αリン酸化には必須ではないことが明らかとなり、両因子のストレス応答における位置付けを見いだすことができた。以上の結果より、GCN1L1はGCN2と共に一部のストレスに応答した翻訳調節を担っているだけではなく、定常状態においてGCN2非依存的に細胞増殖制御を行なっていることを明らかにした。しかしGCN1L1による細胞増殖制御機構の解明は今後の課題である。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

当該年度では、GCN1L1の各種ストレスに対する応答性を明らかにした。またGCN2非依存的に細胞増殖制御を行うことを見出すことができた。GCN1L1によるGCN2非依存的な細胞増殖制御機構を明らかにするため相互作用分子の探索を試みている。

Strategy for Future Research Activity

GCN1L1の未知の機能を明らかにするため、今後も相互作用分子の同定を試みる。またGCN1L1欠失MEF細胞を用いたプロテオーム解析により、 野生型と比較し変動するタンパク質およびその修飾を明らかにすることで、GCN1L1の機能解明を目指す。また定常状態においてGCN1L1は、GCN2非依存的に特定のタンパク質の翻訳を制御する可能性が考えており検討を行う。

Causes of Carryover

次年度の実験消耗品の支出が多く見込まれたため、あえて残額を生じる形とした。実験消耗品購入日へ充当する予定である。

  • Research Products

    (5 results)

All 2019 2018

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 2 results) Presentation (3 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results)

  • [Journal Article] Role of the ISR-ATF4 pathway and its cross talk with Nrf2 in mitochondrial quality control.2019

    • Author(s)
      Kasai S, Yamazaki H, Tanji K, Engler MJ, Matsumiya T, Itoh K.
    • Journal Title

      Journal of Clinical Biochemistry and Nutrition

      Volume: 64 Pages: 1-12

    • DOI

      10.3164/jcbn.18-37.

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Concomitant Nrf2- and ATF4-activation by Carnosic Acid Cooperatively Induces Expression of Cytoprotective Genes.2019

    • Author(s)
      Mimura J, Inose-Maruyama A, Taniuchi S, Kosaka K, Yoshida H, Yamazaki H, Kasai S, Harada N, Kaufman RJ, Oyadomari S, Itoh K.
    • Journal Title

      International Journal of Molecular Sciences

      Volume: 20 Pages: E1706

    • DOI

      10.3390/ijms20071706.

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] Ribosome binding protein GCN1L1 controls cell cycle and is essential for embryonic development2019

    • Author(s)
      Hiromi Yamazaki, Shuya Kasai, Junsei Mimura, Peng Ye, Atsushi Inose Maruyama, Ken Itoh
    • Organizer
      9th Federation of the Asian and Oceanian Physiological Societies Congress (FAOPS2019)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Ribosome binding protein GCN1L1 knockout mice exhibit embryonic lethality with growth retardation and reduced cell proliferation2019

    • Author(s)
      Shuya Kasai, Hiromi Yamazaki, Junsei Mimura, Peng Ye, Atsushi Inose-Maruyama, Ken Itoh
    • Organizer
      The 9th Biennial Meeting of Society for Free Radical Research-Asia (SFRR-Asia 2019)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] リボソーム結合因子GCN1L1による細胞増殖制御機構2018

    • Author(s)
      山嵜 博未、叶 鵬、葛西 秋宅、三村 純正、猪瀬-丸山 敦史、伊東 健
    • Organizer
      第91回日本生化学会大会

URL: 

Published: 2019-12-27  

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