2020 Fiscal Year Annual Research Report
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18H02370
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| Research Institution | Kyoto Sangyo University |
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Principal Investigator |
三嶋 雄一郎 京都産業大学, 生命科学部, 准教授 (00557069)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
稲田 利文 東北大学, 薬学研究科, 教授 (40242812)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | コドン / tRNA / ゼブラフィッシュ / リボソーム |
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| Outline of Annual Research Achievements |
タンパク質を構成する20種類のアミノ酸は、61種類のコドンによって指定されている。本研究では、ゼブラフィッシュ胚をモデルとして、コドンによるmRNA安定性制御の普遍性と時空間的な可変性を検証することにより、コドンによる遺伝子発現制御のダイナミズムを個体レベルで明らかにすることを目的としている。本年度は、ゼブラフィッシュ初期胚においてコドンがmRNAの安定性に及ぼす効果（以下コドン効果とする）を定量するために、PACE法を用いて網羅的なコドン効果の解析を行った。その結果、コドン効果はtRNAの量、リボソームの翻訳伸長速度と相関することが明らかとなった。さらに、このコドン効果が初期胚において可変であるのかを実証するために、大腸菌のアスパラギン分解酵素AnsBをゼブラフィッシュ初期胚で過剰発現させ、アスパラギンtRNAの利用可能度を人為的に変化させる実験を行なった。その結果、tRNA利用可能度が低下するのに伴って、対応するアスパラギンコドンがmRNAを分解する効果を獲得することが明らかとなった。
リボソームの翻訳伸長速度を感知してmRNA分解を引き起こす因子の１つとして、E3ユビキチンリガーゼであるZnf598が報告されている。そこで、研究室で作成したゼブラフィッシュZnf598変異体において、コドン効果が維持されているのかを検証した。その結果、Znf598によるmRNA分解は、コドン効果に寄与していなかった。つまりコドン効果とZnf598に依存したmRNA分解は、それぞれ独立にはたらくmRNA分解機構であることが明らかとなった。
以上の成果により、ゼブラフィッシュ初期胚においてコドン効果はtRNAの量の変化によって変動することが実証され、その分子機構の理解が大きく進んだ。これらの結果は投稿論文として取りまとめ、The EMBO Journal誌に受理・掲載された。
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| Research Progress Status |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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