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異常mRNA分子内切断機構におけるE3ユビキチンライゲースHel2の機能解析

研究課題

研究課題/領域番号 14J03919
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
研究分野 分子生物学
研究機関東北大学

研究代表者

池内 健  東北大学, 薬学研究科, 特別研究員(DC1)

研究期間 (年度) 2014-04-25 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
2,800千円 (直接経費: 2,800千円)
2016年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2015年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2014年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
キーワード翻訳 / リボソーム / mRNA / ユビキチン / 品質管理機構 / 新生鎖 / RNA / ユビキチン化 / タンパク質品質管理機構 / mRNA品質管理機構
研究実績の概要

遺伝子発現過程における、翻訳伸長反応の停滞に起因するmRNA品質管理機構No-go decay (NGD)およびタンパク質品質管理機構Ribosome-associated quality control (RQC)の機構解明を目的としてE3ユビキチン化酵素Hel2に着目して研究を行なった。
本研究において、Hel2がNGD機構の初期段階にあたる「mRNA分子内切断」に必須であることを明らかにした。また、E2ユビキチン結合酵素と相互作用するHel2のRING-fingerドメインがNGD機構の惹起に必須であることを明らかにした。
Hel2の機能を明らかにするためユビキチン化標的基質の探索を行なった。その結果Hel2のユビキチン化基質を複数同定し、これらのうち一つの基質に関してそのユビキチン化がRQCの惹起過程に必須であることを明らかにした。基質のユビキチン化サイトの点変異体を作製しRQCの表現型を解析した結果は、HEL2欠損株と全く同一であった。さらに、試験管内ユビキチン化反応系を新規に構築、解析を行ない、Hel2が直接基質のユビキチン化を行なうことを確認した。またHel2の標的基質のユビキチン化様式に関して解析を行なった。既知の品質管理因子との機能関連性に関しても解析を行ない、Hel2が2つの品質管理機構の初期段階において機能することも確認した。
本研究により、Hel2は翻訳伸長停滞に起因する品質管理機構NGDおよびRQCの双方に必須であること、Hel2による基質のユビキチン化が品質管理機構の惹起段階に強く関与していることを明らかにした。

現在までの達成度 (段落)

28年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

28年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(3件)
  • 2016 実績報告書
  • 2015 実績報告書
  • 2014 実績報告書
  • 研究成果

    (18件)

すべて 2016 2015 2014 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 1件、 査読あり 3件、 オープンアクセス 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (13件) (うち国際学会 3件、 招待講演 1件)

  • [国際共同研究] Gene Center Munich, LMU(ドイツ)

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [雑誌論文] Ribosome-associated Asc1/RACK1 is required for endonucleolytic cleavage induced by stalled ribosome at the 3′ end of nonstop mRNA2016

    • 著者名/発表者名
      Ken Ikeuchi, Toshifumi Inada
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 6 号: 1 ページ: 282324-282324

    • DOI

      10.1038/srep28234

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Conserved functions of human Pelota in mRNA quality control of nonstop mRNA.2016

    • 著者名/発表者名
      Ken Ikeuchi, Erina Yazaki, Kazuhei Kudo and Toshifumi Inada
    • 雑誌名

      FEBS Letters

      巻: 590(18) 号: 18 ページ: 3254-3263

    • DOI

      10.1002/1873-3468.12366

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] リボソーム異常による疾患とユビキチン化による解消機構2016

    • 著者名/発表者名
      稲田利文、池内 健
    • 雑誌名

      週刊 医学のあゆみ

      巻: Vol.256 No.8 ページ: 885-889

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [雑誌論文] The tRNA splicing endonuclease complex cleaves the mitochondria-localized CBP1 mRNA.2015

    • 著者名/発表者名
      Tsuboi, T., Yamazaki, R., Nobuta, R., Ikecuhi, K., Makino, S., Ohtaki, Y., Suzuki, Y., Yoshihisa, T., Trotta, C., and Inada, T.
    • 雑誌名

      Journal of Biological Chemistry

      巻: 290 号: 26 ページ: 16021-16030

    • DOI

      10.1074/jbc.m114.634592

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] Ubiquitylation of stalled ribosome triggersribosome-mediated quality control system2016

    • 著者名/発表者名
      Ken Ikeuchi, Yoshitaka Matsuo, Yasushi Saeki, Keiji Tanaka, Toshifumi Inada
    • 学会等名
      第89回 日本生化学会年会
    • 発表場所
      仙台
    • 年月日
      2016-09-25
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Ubiquitylation of stalled ribosome triggersribosome-mediated quality control system2016

    • 著者名/発表者名
      Ken Ikeuchi, Yoshitaka Matsuo, Yasushi Saeki, Keiji Tanaka, Toshifumi Inada
    • 学会等名
      RNA 2016
    • 発表場所
      京都
    • 年月日
      2016-06-28
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Ubiquitylation of stalled ribosome tiggers ribosome quality control systems2016

    • 著者名/発表者名
      Ken Ikeuchi
    • 学会等名
      The 18th Tokyo RNA Club
    • 発表場所
      東京大学武田ホール
    • 年月日
      2016-01-14
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 翻訳伸長停滞に起因する品質管理機構の解析2015

    • 著者名/発表者名
      池内 健、佐藤史弥、松尾芳隆、土屋光、佐伯泰、田中啓二、稲田利文
    • 学会等名
      第38回 日本分子生物学会年会・第88回 日本生化学会大会 合同大会
    • 発表場所
      兵庫県神戸市神戸国際展示場他
    • 年月日
      2015-12-01
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Ribosome-associated E3 ubiquitin ligase ubiquitylates aberrant stalled ribosome to induce ribosome quality control pathway2015

    • 著者名/発表者名
      池内 健、松尾芳隆、佐藤史弥、佐伯 泰、田中啓二、稲田利文
    • 学会等名
      Pharmaceutical Science Symposium 2015 in Sendai
    • 発表場所
      東北大学さくらホール
    • 年月日
      2015-11-16
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Ribosome-associated E3 ubiquitin ligase ubiquitylates aberrant stalled ribosome to induce ribosome quality control pathway2015

    • 著者名/発表者名
      池内 健、松尾芳隆、佐藤史弥、佐伯 泰、田中啓二、稲田利文
    • 学会等名
      新生鎖の生物学 第2回 領域班会議
    • 発表場所
      山形県天童市ほほえみの宿滝の湯
    • 年月日
      2015-11-13
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 翻訳伸長停滞に起因する新生鎖分解機構RQCにおけるリボソームユビキチン化の機能2015

    • 著者名/発表者名
      池内 健
    • 学会等名
      新生鎖の生物学 第2回 若手ワークショップ
    • 発表場所
      山形県山形市たかみや瑠璃倶楽リゾート
    • 年月日
      2015-09-28
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 翻訳伸長停滞したリボソームに起因する品質管理機構の解析2015

    • 著者名/発表者名
      池内 健、佐藤史弥、市村淳、松尾芳隆、佐伯泰、田中啓二、稲田利文
    • 学会等名
      第17回 日本RNA学会年会
    • 発表場所
      北海道札幌市ホテルライフォート札幌
    • 年月日
      2015-07-15
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 翻訳伸長停滞に起因する新生鎖分解機構RQCにおけるリボソームユビキチン化の機能2015

    • 著者名/発表者名
      池内 健
    • 学会等名
      「新生鎖の生物学」第1回 若手ワークショップ
    • 発表場所
      八王子セミナーハウス(八王子)
    • 年月日
      2015-03-08 – 2015-03-10
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 翻訳アレストに共役したリボソーム品質管理機構の解析2014

    • 著者名/発表者名
      池内 健、佐藤史弥、土屋光、佐伯泰、田中啓二、稲田利文
    • 学会等名
      第37回 日本分子生物学会年会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(横浜)
    • 年月日
      2014-11-25 – 2014-11-27
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Ribosome-associated E3 ubiquitin ligase ubiquitinates ribosomal proteins as a trigger factor of ribosome quality control systems2014

    • 著者名/発表者名
      Ken Ikeuchi, Fumiya Sato, Toshifumi Inada
    • 学会等名
      Joint Australia and Japan RNA Meeting
    • 発表場所
      シドニー工科大学(Sydney、オーストラリア)
    • 年月日
      2014-11-02 – 2014-11-05
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Ribosome-associated E3 ubiquitin ligase ubiquitinates ribosomal proteins as a trigger factor of ribosome quality control system2014

    • 著者名/発表者名
      Ken Ikeuchi, Toshifumi Inada
    • 学会等名
      Cold Spring Harbor Laboratory Meeting “Translational Control”
    • 発表場所
      Cold Spring Harbor Laboratory (NY, アメリカ合衆国)
    • 年月日
      2014-09-02 – 2014-09-06
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 翻訳アレストに共役した新生鎖分解機構RQCにおけるHel2のユビキチン化活性の機能解析2014

    • 著者名/発表者名
      池内 健、佐藤史弥、土屋光、佐伯泰、田中啓二、稲田利文
    • 学会等名
      第16回 日本RNA学会年会
    • 発表場所
      ウインクあいち(名古屋)
    • 年月日
      2014-07-23 – 2014-07-25
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書

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公開日: 2015-01-22   更新日: 2024-03-26  

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