microRNAs slow translating ribosomes to prevent protein misfolding

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 20K15709
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 43010:Molecular biology-related
• Research Institution: Okinawa Institute of Science and Technology Graduate University
• Principal Investigator: Sako Hiroaki 沖縄科学技術大学院大学, 細胞シグナルユニット, ポストドクトラルスカラー (80793570)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: 翻訳速度 / リボソームプロファイリング / 新生鎖 / タンパク質変性 / 糖尿病

Outline of Final Research Achievements

A combined analysis of ribosome profiling and miRNA-binding sites revealed that CDS-targeting miRNAs can slow translating ribosomes without suppressing translational elongation. To further understand the notion in an experimentally, a reporter was designed to examine the folding status of nascent proteins which may be mediated by CDS-targeting miRNAs.

Free Research Field

分子生物学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

miRNAは標的mRNAに結合し、mRNAの分解や翻訳抑制を亢進することが広く知られている。miRNAはmRNAのCDSへも3´UTRと同程度結合するが、CDSに結合するmiRNAの発現量への影響は小さく、なぜ多くのmiRNAがCDSにも結合するのかは分かっていなかった。本研究では、一部のmiRNAは、標的のmRNA分解や翻訳抑制ではなく、リボソームの翻訳速度を局所的に遅くすることで、新たに生まれたタンパク質の折り畳みを促進していることを示すとともに、様々な疾患と関連するタンパク質変性の抑止策の一つとして新たな可能性を示すことができた。