Identification and Functional Analysis of Cell-Type-Specific Ribosomal Proteins in Humans by Comprehensive Proteomic Analysis

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 22K20627
• Research Category: Grant-in-Aid for Research Activity Start-up
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: 0701:Biology at molecular to cellular levels, and related fields
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: Yamakawa Tatsuya 京都大学, iPS細胞研究所, 特定研究員 (20961197)
• Project Period (FY): 2022-08-31 – 2024-03-31
• Keywords: リボソーム / リボソームタンパク質 / ヒト人工多能性幹細胞 / プロテオーム / 質量分析

Outline of Final Research Achievements

We established cultures of seven types of human primary cells derived from the three germ layers and learned the methods to induce differentiation into multiple cell types using human induced pluripotent stem cells (iPSCs). We collected RNA and protein samples from each of these human cells. Considering the active translation occurring in these cells, we obtained and analyzed polysome fractions using sucrose gradients, and subsequently performed protein extraction. For comprehensive multi-omics analysis using these samples (transcriptome and proteome), we mastered mRNA-seq and handling of mass spectrometers, and will continue the analysis.

Free Research Field

細胞生物学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

リボソームは、遺伝子発現の最終段階であるタンパク質合成を担う細胞小器官である。80種のリボソームタンパク質（RP）の量的な不均一性からなるリボソームの機能特異性は発見当初から提唱されていたものの長らくその真偽は不明であった。 近年、細胞種特異的なリボソームの機能差因が報告されているものの、リボソームの主要な構成要素であるRPの量的な差についてヒト細胞での報告が限られている。ヒト細胞における細胞種特異的なRPの解析は、多くのリボソー ム病に対する新たな病態解明の手がかりとなるだけでなく、リボソームの機能差による遺伝子発現制御という分子生物学における新たな分野を開くことが期待される。