2015 Fiscal Year Annual Research Report
環境ストレスによるmRNA監視機構の変動と病態への影響に関する研究
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25460402
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| Research Institution | National Institute for Minamata Disease |
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Principal Investigator |
臼杵 扶佐子 国立水俣病総合研究センター, その他部局等, 部長 (50185013)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
藤村 成剛 国立水俣病総合研究センター, その他部局等, 室長 (20416564)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 環境ストレス / mRNA監視機構(NMD) / eIF2α リン酸化 / 蛋白質翻訳抑制 / 早期終止コドン (PTC) / 小胞体ストレスプレコンディショニング / mTOR pathway |
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| Outline of Annual Research Achievements |
環境ストレス下ではmRNA監視機構NMDは抑制されることから、環境ストレスは、早期終止コドンPTCを有する疾患細胞の表現型に影響を及ぼす因子となりうる。細胞ストレス下では非ストレス蛋白質の翻訳は低下し、ストレス防御に機能するストレス蛋白質の翻訳は亢進する。その中心的役割を担うのがeukaryotic initiation factor 2 alpha (eIF2α) のリン酸化である。NMDは、蛋白質の翻訳機構と関係することから、環境ストレス下におけるNMD抑制は、eIF2αのリン酸化による翻訳抑制によるものと想定されてきた。しかし、それのみが原因であるかどうかについては議論のあるところであった。環境ストレス下でのNMD抑制におけるeIF2αのリン酸化の役割について検討するために、eIF2αのリン酸化が無効なプロミシン選択性eIF2α変異体を作成し、細胞に導入後プロミシン選択を行い、変異eIF2α発現安定細胞株を得た。内因性eIF2αをsiRNAでブロックし、小胞体ストレスプレコンディショニングを行った。小胞体ストレスプレコンディショニングによって、野生株ではNMD抑制の指標であるsmall nucleolar RNA host gene 1 (Snhg1) mRNAが増加したが、変異株では野生株に比し有意に発現が少なかった。従って、ストレス下でのNMD抑制においてeIF2αのリン酸化は重要であると考えられた。しかしながら、変異株Snhg1 mRNAは小胞体ストレスプレコンディショニング下では非プレコンディショニング下に比し有意に増加した。この原因として、小胞体ストレスプレコンディショニング下におけるNMD構成因子Upf1、SMG-7の発現抑制とmammalian target of rapamycin (mTOR) pathwayの抑制が関係していると考えられた。siRNAを用いたmTOR ノックダウンによりNMDは抑制されることを確認した。
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