2015 Fiscal Year Annual Research Report
細胞によるRNAポリメラーゼⅡ転写産物のソーティング機構
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25251004
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
大野 睦人 京都大学, ウイルス研究所, 教授 (80201979)
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| Project Period (FY) |
2013-10-21 – 2018-03-31
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| Keywords | RNAポリメラーゼⅡ / RNA核外輸送 / mRNA / U snRNA / ｈｎRNP |
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| Outline of Annual Research Achievements |
１．hnRNP Cの４量体がどのようにして200-300塩基長を認識できるのかを構造生物学的手法で明らかにする。hnRNP CのどのドメインがRNAの長さを認識しているのかの情報がタンパク質の結晶化を高効率化するためには重要である。hnRNP Cには、ロイシンジッパー＋塩基性ドメインとRBDという二つの既知のRNA結合ドメインが存在する。今年度には、ロイシンジッパー＋塩基性ドメインがRNAの長さを認識し、U snRNA輸送因子であるPHAXをRNAから解離させるために重要であることが明らかになった。
２．４量体は核内でRNAから解離して輸送因子などと置き換わると考えられるので、その解離・置換のダイナミックなメカニズムを明らかにする。HeLa細胞核抽出液中に、４量体をRNAから解離させるATP加水分解依存的な活性が存在することが分かっている。責任因子の生化学的精製・同定のためには試験管内の系を高効率化することが必須である。今年度は様々な系を試したが、十分な高効率化を実現するには至っていない。
３．４量体をノックダウンした細胞中では、U snRNA輸送因子がmRNAに結合してしまうという異常な事態が起こり、このような異常mRNAの核外輸送が停止されることが分かっている。このようなmRNA複合体の異常を感知して発現を止める新規核内mRNA監視機構を明らかにする。昨年度のRNAseq解析で、この現象の関連因子としてM期に活性化する因子群が浮かび上がったことにより、細胞が疑似M期になって異常mRNAの核外輸送を停止させているというモデルが考えられた。hnRNP C KD細胞をCDK1阻害剤で処理するとmRNA輸送の遅延が解消されたことから、上のモデルの可能性が高まった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
2番のアプローチがもたついているものの、1番と3番については大きく進展した。全体としてはかなり進展したと考える。
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| Strategy for Future Research Activity |
１については、hnRNP Cのドメイン構造をまず明らかにし、その後、RNAの長さを認識する必要最小限のドメインを大腸菌で大量発現させ、それを結晶化する方針で行く。
２については、基本的に当初の計画通り進める。責任因子がヘリカーゼである可能性とリン酸化酵素である可能性などが考えられるが、先入観を排して責任因子の生化学的精製・同定を試みる。引き続き、そのための試験管内の系の高効率化を試みる。
３については、細胞が疑似M期になることによって異常mRNAの核外輸送を停止させているというモデルのさらなる検証を行う予定である。
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