2019 Fiscal Year Research-status Report
リボソームRNA前駆体のプロセシング制御と核小体ストレス応答をつなぐ分子機構
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18K06640
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| Research Institution | Meiji Pharmaceutical University |
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Principal Investigator |
長浜 正巳 明治薬科大学, 薬学部, 教授 (60281169)
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2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | リボソーム生合成 / 核小体ストレス / RNAエキソソーム / rRNAプロセシング / AAA ATPase / PICT1 / MTR4 / NVL2 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
高等真核生物におけるリボソーム構築の異常は、核小体ストレス応答を誘導し、p53経路を経て細胞増殖の抑制へと至る。しかし、これらの過程を結ぶ分子機構については、不明な点が多く残されている。申請者らは、シャペロン様AAA-ATPase NVL2の制御下において、MTR4-Exosome複合体(RNAヘリカーゼとエキソヌクレアーゼよりなる)が、rRNA前駆体のプロセシングに機能することを明らかにした。この複合体を基質RNAへとリクルートするアダプターとして、酵母ではNop53が見出された。またヒト細胞では、核小体ストレス応答を制御するがん制御因子PICT1がこれに対応する分子であると考えられた。本研究では、MTR4-Exosome複合体とPICT1 の相互作用に着目し、rRNAプロセシングの異常と核小体ストレス応答を結ぶ品質管理機構について、これらの因子が果たす役割を解明することを目的とした。
初年度において、PICT1とMTR4-Exosome複合体との相互作用が、ヒト細胞において明らかにされた。また、PICT1のAIM配列が、この相互作用に必須であることも明らかにされた。この結果を踏まえ、本年度は、PICT1がリボソーム生合成において果たす役割を解析した。siRNAによりPICTをノックダウンした細胞を用いて、ショ糖密度勾配遠心法により、リボソームサブユニット形成への影響を検討した。その結果、60Sリボソームの減少が確認された。また、ノーザンブロット法によりrRNAプロセシングへの影響を検討した結果、60Sリボソームの形成に重要な32Sおよび12S中間体に異常な蓄積が認められた。これらの結果から、PICT1は60Sリボソームの形成過程に必要なrRNAプロセシングにおいて、複数の段階で機能している可能性が考えられた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
がん制御因子として知られるPICT1が、MTR-Exosomeの相互作用因子であることが明らかになった。さらに、PICT1がリボソーム生合成の過程で、rRNAプロセシングに機能することも明らかになった。以上のことより、本研究は当初の計画に沿って、概ね順調に進行しているといえる。
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| Strategy for Future Research Activity |
リボソーム生合成におけるPICT1の機能について、AIM配列の果たす役割を解析することにより、MTR4-エキソソームとの相互作用の意義を明らかにする。また、これらの相互作用が核小体ストレス応答の制御に果たす役割について検討を進める。そのためにまず、PICT1のAIM配列変異体を培養細胞に過剰発現させ、リボソーム生合成に及ぼす影響を検討する。また、PICT1をノックダウンした細胞において見られるリボソーム生合成の異常が、野生型またはAIM変異型のPICT1の発現により回復するか、rRNAプロセシングに関して両者を比較検討する。さらに、PICT1およびMTR4-エキソソームの各コンポーネントをノックダウンし、ウエスタンブロッティングによりp53の変化を調べルことにより、それらの核小体ストレス応答における役割を検討する。
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| Causes of Carryover |
研究用試薬の使用を節減できたため、その分の費用を次年度の試薬購入に充てることとした。
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