2020 Fiscal Year Annual Research Report
Molecular mechanism linking pre-rRNA processing and nucleolar stress response
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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 / NVL |
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| Outline of Annual Research Achievements |
高等真核生物におけるリボソーム生合成の異常は、核小体ストレス応答を誘導し、p53経路を介した細胞増殖の抑制へと至る。しかし、この過程を制御する分子機構については、多くが不明のままである。当研室では、rRNA前駆体のプロセシングで重要な役割を果たすRNAヘリカーゼMTR4およびエキソヌクレアーゼExosomeよりなる複合体が、AAA-ATPase NVL2の制御下において機能することを示してきた。また、この複合体を基質RNAへと適切にリクルートするためのアダプター機能は、動物細胞においては、核小体ストレス応答に関わるがん制御因子PICT1により担われると考えられた。本研究では、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。
本年度においては、NVL2、PICT1およびMTR4-Exosome複合体を構成する各因子を、siRNAを用いてノックダウンし、核小体ストレス応答への影響を検討した。p53の機能が正常なU2OSおよびHCT116細胞を用い、ウエスタンブロッティングによる解析を行った結果、PICT1のノックダウンによりp53 およびその下流因子であるp21の増加が認められた。興味深いことに、MTR4のノックダウンにおいても同様の影響が見られたが、Exosomeの触媒サブユニットであるDIS3およびRRP6のノックダウンでは効果が認められなかった。このことから、核小体ストレス応答の誘導機構においては、MTR4とPICT1の相互作用が重要であるが、rRNAプロセシングを担うヌクレアーゼ活性自体は、これに直接関与しないことが示された。
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