2015 Fiscal Year Annual Research Report
一時停止状態にある翻訳の再開を保証する機構の解明
Publicly Offered Research
| Project Area | Nascent-chain Biology |
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| Project/Area Number |
15H01542
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| Research Institution | University of Hyogo |
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Principal Investigator |
吉久 徹 兵庫県立大学, 生命理学研究科, 教授 (60212312)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 翻訳停止 / 翻訳再開 / mRNA品質管理 / minor tRNA / HAC1 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
翻訳の一時停止と適切なキューに基づく翻訳再開（「機動的翻訳停止」）は、新生鎖のフォルディング制御等の多様な翻訳活動に必要である。翻訳の一時停止には、mRNAの2次構造依存、rare codon依存等と幾つかの機構があるが、能動的な翻訳再開の機構が明らかになっている例は少ない。さらに翻訳停止mRNAは、No-Go Decay（NGD）という品質管理に曝されており、生物は機動的翻訳停止とNGDを巧妙に使い分けていると考えられる。我々は機動的翻訳停止に対する翻訳再開機構やこれと共役したNGDのON-OFF機構が存在する、もしくは、確率的な翻訳再開タイミングとNGD発動のタイミングが微妙なバランス上に成り立っていると推測し、そのような機構の同定と解明を目指し、出芽酵母を用いた分子遺伝学的な解析計画を立案し、今年度は以下の課題に取り組んだ。
HAC1 mRNA前駆体は、細胞質スプライシングを鍵イベントしての翻訳再開するまで安定な翻訳伸長停止状態にある。先ずは、HAC1前駆体mRNAの安定性に関して解析を行い、HAC1 mRNAは翻訳可能な成熟体が前駆体よりもXrn1依存の分解を受け易いこと、そのスプライシングにおけるエキソン結合効率は低い事を明らかにした。この結合に関わるRNA ligaseであるRlg1は翻訳再開に関わる事が判っているが、現在rlg1変異の多コピーサプレッサーの単離を通じて翻訳再開に関わる因子の同定を進めている。他方、機動的翻訳停止とNGDが競合するならば、特定のisodecoder tRNAとNGD因子との量比で何れが優先するかが決まると予想される。そこで、tRNAの量が温度感受性に変化する変異株の取得を目指した。現在、major tRNAであるtRNA-LysUUUについて目的の変異を取得すると共に、こうした解析に必要なtRNA量の絶対定量法をほぼ確立した。
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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
HAC1 mRNAの安定性、翻訳制御に関する解析は予定通り進行している。また、tRNA量の絶対定量法の開発には目処がつき、生育条件によるtRNA量の変化の検出も見られるようになった。さらにtRNA量の減少を引き起こすtRNA-LysUUUのts変異株の分離にも成功し、tRNA量の急激な変化に対する出芽酵母の翻訳・mRNA品質管理システムの対応を解析する準備が整いつつある。以上の事から、計画はほぼ順調に進んでいると考えられる。
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| Strategy for Future Research Activity |
今年度は、昨年度の研究進捗を生かし、翻訳制御とmRNA品質管理の関係の分子メカニズムに迫る方向で、予定通りの研究展開を図る。また、当初、minor tRNAの量変化にだけ着目した翻訳制御解析を計画していたが、major tRNAであるtRNA-LysUUUの突然変異取得に成功した事から、こちらに対しても解析を進める。
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Research Products
(11 results)
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[Journal Article] The tRNA splicing endonuclease complex cleaves the mitochondria-localized CBP1 mRNA.2015
Author(s)
Tsuboi, T., Yamazaki, R., Nobuta, R., Ikecuhi, K., Makino, S., Ohtaki, Y., Suzuki, Y., Yoshihisa, T., Trotta, C., and Inada, T.
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Journal Title
Journal of Biological Chemistry
Volume: 290
Pages: 16021-16030
DOI
Peer Reviewed
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[Presentation] ケイソウの滑走運動2015
Author(s)
山岡望海、末友靖隆、吉久徹、園部誠司
Organizer
日本細胞生物学会
Place of Presentation
タワーホール船堀（東京都江戸川区）
Year and Date
2015-06-30 – 2015-07-02
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