ポリ(A)鎖の翻訳によるノンストップmRNAの翻訳抑制と異常タンパク質の分解機構

2009 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 19370075
• Research Institution: Nagoya University
• Principal Investigator: 稲田 利文 Nagoya University, 理学研究科, 准教授 (40242812)
• Keywords: RNA / 翻訳伸長阻 / RMA品質管理 / タンパク質分解 / mRNA分解 / 新生ポリペプチド鎖

Research Abstract

生命現象の基盤となる遺伝子発現の正確性は、細胞の保持する様々な品質管理機構によって保証されている。mRNAの品質はリボソームにより感知され、異常な翻訳終結が引き金となって分解が促進される。現在まで異常mRNAの分解が異常タンパク質の発現抑制を担う品質管理機構の中心的な役割を果たすと考えられ、分子機構の解明が進んできた。例えば、ナンセンス変異を持ったmRNAは、NMD(nonsense-mediated mRNA decay;ナンセンス変異依存分解系)によって、また終止コドンを持たない異常mRNA(ノンストップmRNA)はNSDによって速やかに分解される。本研究課題では、ノンストップmRNAの翻訳と分解について解析を行い、ポリ(A)鎖の翻訳自体が、多段階での発現抑制機構を作動させ、品質管理機構において必須な役割を果たすことを初めて明確に示した(Inada et. al., EMBO J, 2005 ; Ito-Harashima et al., Genes Dev, 2007)。平成20年度には、翻訳アレストを引き起こすアミノ酸配列の特異性と、2)翻訳アレスト産物のプロテアソームによる分解に関与するユビキヒンリガーゼを同定した。(J. Biol. Chem. 2009)。平成21年度には、新生ポリペプチド鎖に依存した翻訳アレストに必須な因子として、真核生物に広く保存され、様々なシグナル伝達に関与するRACK1を同定した。さらに、RACK1が40Sリボソームサブユニットに結合することが翻訳アレストに必須であることを明らかにした。(論文投稿中)

Research Products

• [Journal Article] Upflp stimulates proteasome-mediated degradation of the product derived from the specific nonsense-containing mRNA (2009)
  • Author(s): Kuroha, K., Tatematsu, T., Inada, T.
  • Journal Title: EMBO report 10 Pages: 1265-1271
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Analysis of nonstop mRNA translation in the absence of tmRNA in E.coli. (2009)
  • Author(s): Kuroha, K., Horiguchi, N., Aiba, H., Inada, T.
  • Journal Title: Genes to Cells 14 Pages: 739-749
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] (2009)
  • Author(s): 稲田利文
  • Journal Title: 稲田利文 (2009) 蛋白質核酸酵素増刊号『多様性と非対称性を獲得するRNAプログラム』(共立出版) Pages: 239 (2013-2252)
• [Presentation] 40S ribosome-bound RACK1 functions in nascent peptide-dependent translation arrest (2009)
  • Author(s): Kazushige Kuroha, Lyudmila Dimitrova, Yuki Kato, Takehiko Itoh, Katsuhiko Shirahige, Toshifumi Inada
  • Organizer: Translational control meeting
  • Place of Presentation: EMBL, Hidelberg, Germany
  • Year and Date: 2009-09-05
• [Presentation] 40S ribosome-bound RACK1 functions in nascent peptide-dependent translation arrest that leads to Hbs1/Dom34-independent NGD (2009)
  • Author(s): Kazushige Kuroha, Lyudmila Dimitrova, Yuki Kato, Takehiko Itoh, Katsuhiko Shirahige, Toshifumi Inada
  • Organizer: Eukaryotic mRNA processing
  • Place of Presentation: CSHL, NY, USA
  • Year and Date: 2009-08-20