2011 Fiscal Year Annual Research Report
神経特異的RNA結合蛋白質とmicroRNAによる翻訳制御機構の解明
Publicly Offered Research
| Project Area | Functional machinery for non-coding RNAs |
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22115511
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| Research Institution | Microbial Chemistry Research Foundation |
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Principal Investigator |
藤原 俊伸 公益財団法人微生物化学研究会, 微生物化学研究所・基盤生物研究部, 主席研究員 (80362804)
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| Keywords | RNA結合タンパク質 / 翻訳制御 |
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| Research Abstract |
神経細胞の分化や機能発現を、翻訳調節ネットワークという視点から解明することを目的として、神経特異的なRNA結合タンパク質HuDの働きがmicroRNAマシナリーとどのように協調あるいは拮抗して働くかを研究する。
領域代表・泊博士および領域内研究者である神戸大学・三嶋博士との共同研究を実施し、翻訳開始機構およびmiRNAによる翻訳抑制との相関関係について研究を行った。具体的には、miRNA存在、非存在下における翻訳開始複合体形成およびPABP枯渇状態でのpolysome形成状態をショ糖密度勾配遠心により解析を行った。その結果、miRNAによる標的mRNAの抑制には脱アデニル化・mRNA分解およびPABPに依存しない「直接的な翻訳抑制」が関与することを明らかにし、PNAS誌上で発表した。また、HuDがどのように局所翻訳に寄与しているかを、微小管との結合を足掛かりに解析した。これまでの神経特異的Huタンパク質がどのように微小管上に結合しているのかは不明であった。そして、HuDは微小管結合タンパク質であるLC1を介して微小管に結合し、標的mRNAの神経突起内における輸送などに関与する可能性が示唆された。さらに、RNA結合タンパク質HuDがシグナル伝達因子Aktの活性型と特異的に結合すること、さらにAkt1との結合がHuDの分化誘導能に必須であることを証明し、NAR誌上で発表した。また、これまで機能未知であったeIF5 mimic proteinの機能解析をカンサス州立大学・浅野桂博士との共同研究で行い、翻訳抑制機能を持つことを明らかにした。
さらに、弘前大学・牛田千里准教授との共同研究により、藤原が有する独自の生化学系を用いてこれまでに報告がなかったC.elegansのU8 snoRNAを発見している。
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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
研究代表者がこれまでに構築してきた生化学を基盤とするin vitro翻訳解析システムを応用することに成功し、miRNAによる翻訳抑制機構の一端が明らかになりつつある。
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| Strategy for Future Research Activity |
代表者のこれまでの予備実験により、哺乳類においては抽出液を得る株化細胞の種類によって翻訳効率が一様でなく、翻訳開始の制御機構が異なることを示唆する結果を得ている。翻訳開始の活性化と抑制は常に拮抗関係にあり、組織・細胞ごとにその制御機構は異なることは自明である。従って、様々な細胞種を用いたin vitro翻訳系を構築し、翻訳活性化とmiRNAによる抑制機構がどのように連携しているのかを明らかにすることを試みる。
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[Journal Article] Functional and direct interaction between the RNA binding protein HuD and active Akt12012
Author(s)
Fujiwara T, Fukao A, Sasano Y, Matsuzaki H, Kikkawa U, Imataka H, Inoue K, Endo S, Sonenberg N, Thoma C, Sakamoto H
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Journal Title
Nucleic Acids Research
Volume: 40
Pages: 1944-1953
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Mechanisms of translational regulation by a human eIF5-mimic protein2011
Author(s)
Singh CR, Watanabe R, Zhou D, Jennings MD, Fukao A, Lee B, Ikeda Y, Chiorini JA, Campbell SG, Ashe MP, Fujiwara T, Wek RC, Pavitt GD, Asano K
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Journal Title
Nucleic Acids Research
Volume: 39
Pages: 8314-8328
DOI
Peer Reviewed
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