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哺乳類神経細胞におけるmRNA・新生ペプチド鎖の品質管理とその生理的意義

研究課題

研究課題/領域番号 16K07243
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 分子生物学
研究機関東北大学

研究代表者

宇田川 剛  東北大学, 薬学研究科, 助教 (20644199)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
2018年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2017年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2016年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
キーワード翻訳 / 品質管理 / 脳機能制御 / mRNA品質管理 / 脳・神経
研究成果の概要

本研究では異常な翻訳に起因する品質管理機構であるRibosome-associated quality control (RQC)の哺乳類細胞、特に神経細胞における生理的意義の解明を目的として、マウス行動解析、神経突起伸長解析等を行なった。その結果、発達中の若い神経細胞においては、RQCによる異常新生鎖の除去、特に、CATtailとよばれる異常新生鎖のC末端に付加され、分解を促進するペプチドタグを含む新生鎖の除去が正常な神経細胞形態形成と生存に重要であることが明らかになった。一方、マウス生体においてはRQC誘導因子の発現抑制が長期記憶を特異的に阻害することが明らかになった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

翻訳の異常に起因する新生タンパク質の品質管理機構であるribosome-associated quality control (RQC)は、近年、その分子機構が出芽酵母において詳細に解析が進められているが、哺乳類細胞や個体レベルでの重要性はまだほとんど明らかにされていない。本研究ではRQC因子の脳神経系における昨日解析を行い、神経突起の形態形成や神経細胞生存、また、個体レベルでは、学習と記憶、不安などの高次脳機能にRQC因子が重要な役割を果たすことが明らかにされた。

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (6件)

すべて 2019 2018 2017 2016 その他

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

  • [国際共同研究] University of California Berkeley(米国)

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Ubiquitination of stalled ribosome triggers ribosome-associated quality control2017

    • 著者名/発表者名
      Matsuo Y, Ikeuchi K, Saeki Y, Iwasaki S, Schmidt C, Udagawa T, Sato F, Tsuchiya H, Becker T, Tanaka K, Ingolia NT, Beckmann R, Inada T
    • 雑誌名

      Nature Communications

      巻: 8 号: 1 ページ: 159-159

    • DOI

      10.1038/s41467-017-00188-1

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] Clearance of translation arrest products by ribosome-associated quality control is critical for neuron morphogenesis and survival2019

    • 著者名/発表者名
      Tsuyoshi Udagawa
    • 学会等名
      第20回武田科学振興財団科学シンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Ribosome-associated quality control (RQC)因子 は神経突起伸長と認知機能を特異的に制御する2018

    • 著者名/発表者名
      宇田川剛、奥山卓、関萌香、稲田利文
    • 学会等名
      第20回日本RNA学会年会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] mRNA代謝・翻訳異常に起因する 精神神経疾患の発症機構解明を目指して2017

    • 著者名/発表者名
      宇田川剛
    • 学会等名
      日本薬学会東北支部  第16回生物化学若手研究者セミナー
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 哺乳類細胞におけるRQC trigger (RQT)因子の機能解析2016

    • 著者名/発表者名
      宇田川剛、杉山誉人、佐藤光紗希、信田理沙、稲田利文
    • 学会等名
      第39回日本分子生物学会年会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜
    • 年月日
      2016-11-30
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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