2022 Fiscal Year Annual Research Report
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19K16516
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
浜口 知成 名古屋大学, 医学系研究科, 特任助教 (90812149)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | m7GTP cap / ヒ素 / GEMIN body |
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| Outline of Annual Research Achievements |
mRNAの5'末端にあるm7GTP capは、翻訳や輸送といったmRNA代謝に必須な化学修飾構造である。ヒ素による酸化ストレス下でのm7GTP capの役割は全く知られていない。ヒ素濃度依存性にm7GTPと結合するタンパク質としてGEMIN4を同定した。最新のRNA-タンパク質相互作用解析法を用いて、GEMIN4の生体内結合RNAの次世代シークエンス解析を行ったところ、ヒ素濃度依存性にリボソームタンパク質遺伝子を中心とする数千を超える遺伝子mRNAのm7GTP capに結合していた。また、rRNAにも結合していた。ヒ素刺激によりm7GTP capped mRNAは内在性GEMIN4と共沈した。Methyl methansulfonate刺激にも同様の結果を得た。過酸化水素水刺激による変化は乏しかった。レポーターアッセイでは、GEMIN4がヒ素濃度依存的に翻訳を抑制した。pulsed SILAC法(Stable Isotope Labeling using Amino acids in Cell culture)を用いて、GEMIN4が酸化ストレス依存的にリボソームタンパク質等の翻訳を抑制することが判明した。しかし、共同研究協力のもとRibosomal profilingを実施したが、翻訳抑制を支持するデータが得られなかった。m7GTPとGEMIN4の結合にメチル化修飾が関与していることが、阻害剤を使った結合実験から明らかになった。免疫染色を行ったところ、GEMIN4は定常状態では細胞質に存在し、酸化ストレス刺激に伴い細胞質に凝集していく形態変化を認めた。しかし、これはストレス顆粒とは共局在しない。総じて、薬剤によるメチル化修飾によってm7GTPとGEMIN4が結合が明らかとなったが、その生物学的意味は未解明である。
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