Elucidation of the localization mechanism and biological roles of the mRNAs which show the same subcellular localization

2022 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 20K06639
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 44010:Cell biology-related
• Research Institution: Kyoto Institute of Technology
• Principal Investigator: Yoshida Hideki 京都工芸繊維大学, 応用生物学系, 准教授 (30570600)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: 局在化mRNA / ポリプロリン配列 / 翻訳抑制 / ショウジョウバエ

Outline of Final Research Achievements

We investigated the mechanism of localization of the mRNAs (dia, cno, pyd, and smash) which localize to the same region in early Drosophila embryos. The results showed that dia mRNA localizes to the PCF in a translation-dependent manner, similar to that of the ani mRNA, rather than in a secondary structure-dependent manner in the 3'UTR as previously thought. It has also been shown that cno mRNA may also localize in a translation-dependent manner. It remains to be clarified whether this mechanism is limited to this localization or whether it also works for localized mRNAs that show other patterns. For the pyd and smash mRNA, we narrowed down the splice variants showing the PCF localization based on the expression levels and localization patterns.

Free Research Field

細胞生物学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

mRNAの局在化の過程では、翻訳が抑制されていることが知られている。これまでは、翻訳開始複合体形成の競合的阻害やリボソームのリクルート阻害が知られていたが、阻害のために新たな因子が必要となり、多数の局在化mRNAが明らかになるにつれ、既知の翻訳抑制機構だけで説明するのは困難となっていた。本研究において、我々が明らかにした翻訳抑制機構は、新たな因子は必要なく翻訳されると同時に起動する機構であるため、非常に汎用性が高いと考えている。そのため、一般的な翻訳抑制機構をなる可能性を秘めており、その場合、学術的にも大きなインパクトとなる。