ポリ(A)鎖の翻訳によるノンストップmRNAの翻訳抑制と異常タンパク質の分解機構

• 研究課題/領域番号: 19370075
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 分子生物学
• 研究機関: 名古屋大学
• 研究代表者: 稲田 利文 名古屋大学, 大学院・理学研究科, 准教授 (40242812)
• 研究期間 (年度): 2007 – 2009
• 研究課題ステータス: 完了 (2009年度)
• 配分額: 18,070千円 (直接経費: 13,900千円、間接経費: 4,170千円); 2009年度: 6,110千円 (直接経費: 4,700千円、間接経費: 1,410千円); 2008年度: 6,110千円 (直接経費: 4,700千円、間接経費: 1,410千円); 2007年度: 5,850千円 (直接経費: 4,500千円、間接経費: 1,350千円)
• キーワード: 遺伝子発現 / 品質管理 / 異常mRNA / 異常翻訳 / プロテアソーム / リボソーム / 新生ポリペプチド鎖 / 翻訳アレスト / RNA / 翻訳伸長阻 / RMA品質管理 / タンパク質分解 / mRNA分解 / 翻訳

研究概要

我々は、代表的な異常mRNAであるノンストップ(終止コドンを持たない)mRNAにおける翻訳抑制と異常タンパク質分解機構について解析を行い、ポリ(A)鎖の翻訳自体が、多段階での発現抑制機構を作動させ、品質管理機構において必須な役割を果たすことを初めて明確に示した。翻訳アレストを引き起こすアミノ酸配列の特異性について解析を行った結果、塩基性新生ポリペプチド鎖の持つ正の電荷とリボソームトンネルを形成するリボソーマルRNAの負の電荷の間の静電的相互作用による翻訳抑制機構が示唆された。さらに、連続した塩基性アミノ酸配列に依存する翻訳アレストは、1)合成途中のポリペプチド鎖のプロテアソームによる迅速な分解と、2)mRNAの分子内切断を引き起こすことも明らかにしている。

研究成果

• [雑誌論文] Upf1p stimulates proteasome-mediated degradation of the product derived from the specific nonsense-containing mRNA (2009)
  • 著者名/発表者名: Kuroha, K., Tatematsu, T., Inada, T
  • 雑誌名: EMBO report 10 ページ: 1265-1271
• [雑誌論文] Nascent peptide-dependent translation arrest leads to not4p-mediated protein degradation by the proteasome (2009)
  • 著者名/発表者名: Kuroha, K., Dimitrova, L., Tatematsu, T., Inada, T
  • 雑誌名: J. Biol. Chem 284 ページ: 10343-10352
• [雑誌論文] Nucleolar structure and function regulated by a deubiquitinating enzyme USP36 (2009)
  • 著者名/発表者名: Endo, A., Matsumoto, M., Inada, T., Yamamoto, A., Nakayama, K.I., Kitamura, N., Komada, M
  • 雑誌名: J. Cell Sci 122 ページ: 678-685
• [雑誌論文] Analysis of nonstop mRNA translation in vivo (2009)
  • 著者名/発表者名: Kuroha, K., Horiguchi, N., Aiba, H., Inada, T
  • 雑誌名: Genes to Cells 14 ページ: 739-749
• [雑誌論文] Upflp stimulates proteasome-mediated degradation of the product derived from the specific nonsense-containing mRNA (2009)
  • 著者名/発表者名: Kuroha, K., Tatematsu, T., Inada, T.
  • 雑誌名: EMBO report 10 ページ: 1265-1271
  • 査読あり
• [雑誌論文] Analysis of nonstop mRNA translation in the absence of tmRNA in E.coli. (2009)
  • 著者名/発表者名: Kuroha, K., Horiguchi, N., Aiba, H., Inada, T.
  • 雑誌名: Genes to Cells 14 ページ: 739-749
  • 査読あり
• [雑誌論文] (2009)
  • 著者名/発表者名: 稲田利文
  • 雑誌名: 稲田利文 (2009) 蛋白質核酸酵素増刊号『多様性と非対称性を獲得するRNAプログラム』(共立出版)
• [雑誌論文] Nucleolar structure and function regulated by a deubiquitinating enzyme USP36 (2009)
  • 著者名/発表者名: Endo, A. Matsumoto, M. Inada, T., Yamamoto, A., Nakayama, K., Kitamura, N, Komada, M.
  • 雑誌名: J. Cell Sci. 122 ページ: 678-685
  • 査読あり
• [雑誌論文] Nascent peptide-dependent translation arrest leads to not4p-mediated protein degradation by the proteasome. (2009)
  • 著者名/発表者名: Dimitrova, L., Kuroha, K., Tatematsu, T., Inada. T
  • 雑誌名: J. Biol. Chem. 284 ページ: 10343-10352
  • 査読あり
• [雑誌論文] Semaphorin controls epidermal morphogenesis by stimulating mRNA translation via eIF2a in Caenorhabditis elegans (2008)
  • 著者名/発表者名: Nukazuka, A., Fujisawa, H., Inada, T., Oda, Y., Takagi, S
  • 雑誌名: Genes Dev 22 ページ: 1025-1036
• [雑誌論文] Translation of poly(A) tail plays crucial roles in nonstop mRNA surveillance via translation repression and protein destabilization by proteasome in yeast (2007)
  • 著者名/発表者名: Ito-Harashima, S., Kuroha, K., Tatematsu, T., Inada, T
  • 雑誌名: Genes Dev 21 ページ: 519-524
• [雑誌論文] Semaphorin controls epidermal morphogenesis by stimulating mRNA translation via eIF2α in Caenorhabditis elegans. (2007)
  • 著者名/発表者名: Nukazuka, A. Fujisawa, H. Inada, T. Oda, Y. *Takagi, S.
  • 雑誌名: Genes Dev 22 ページ: 1025-1036
  • 査読あり
• [雑誌論文] Translation of poly (A) tail plays crucial roles in nonstop mRNA surveillancevia translation repression and protein destabilization by proteasome in yeast. (2007)
  • 著者名/発表者名: Ito-Harashima, S., Kuroha, K., Tatematsu, T. and *Inada, T
  • 雑誌名: Genes Dev 21 ページ: 519-524
  • 査読あり
• [学会発表] 新生ポリペプチド鎖依存翻訳アレスト因子RACK1の同定 (2009)
  • 著者名/発表者名: 稲田利文
  • 学会等名: 日本生物化学会シンポジウム「RNA制御学」
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 2009-10-22
• [学会発表] RNA制御学 (2009)
  • 著者名/発表者名: 稲田利文、大野睦人
  • 学会等名: 日本生物化学会シンポジウム
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 2009-10-22
• [学会発表] 40S ribosome-bound RACK1 functions in nascent peptide-dependent translation arrest (2009)
  • 著者名/発表者名: Kazushige Kuroha, Lyudmila Dimitrova, Yuki Kato, Takehiko Itoh, Katsuhiko Shirahige, Toshifumi Inada
  • 学会等名: Translational control meeting
  • 発表場所: EMBL, Hidelberg, Germany
  • 年月日: 2009-09-05
• [学会発表] 40S ribosome-bound RACK1 functions in nascent peptide-dependent translation arrest that leads to Hbs1/Dom34-independent NGD (2009)
  • 著者名/発表者名: Kazushige Kuroha, Lyudmila Dimitrova, Yuki Kato, Takehiko Itoh, Katsuhiko Shirahige, Toshifumi Inada
  • 学会等名: Eukaryotic mRNA processing
  • 発表場所: CSHL, NY, USA
  • 年月日: 2009-08-20
• [学会発表] The Ribosomes (2009)
  • 著者名/発表者名: 稲田利文
  • 学会等名: MA
  • 発表場所: USA
  • 年月日: 2009-06-06
• [学会発表] RNA制御学 (2009)
  • 著者名/発表者名: 井上邦夫、稲田利文
  • 学会等名: 日本分子生物学会シンポジウム
  • 発表場所: 横浜
• [学会発表] Nascent peptide-dependent translation arrest leads to Not4p-mediated protein degradation by the proteasome (2008)
  • 著者名/発表者名: 稲田利文
  • 学会等名: 日本分子生物学会シンポジウム「拡大する品質管理の概念」
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 2008-12-09
• [学会発表] Novel mechanisms for quality control to repress abnormal products from aberrant mRNAs in yeast (2008)
  • 著者名/発表者名: 稲田利文
  • 学会等名: 英最先端シンポジウム(UK-JFOS2008)
  • 発表場所: 湘南国際村
  • 年月日: 2008-10-05
• [学会発表] Tethering of Pablp translation independent mRNA stabilization system by in yeast (2008)
  • 著者名/発表者名: Tsuboi, T., Gotoda, H., Inada, T.
  • 学会等名: Translational control meeting (CSH)
  • 発表場所: CSHL, NY, USA
  • 年月日: 2008-09-07
• [学会発表] Translation arrest by basic amino acid sequences induces proteasome-mediated peptide degradation and endonucleolytic cleavage (2008)
  • 著者名/発表者名: Dimitrova L., Kuroha, K., Tatematsu, T. Inada, T.
  • 学会等名: Translational control meeting (CSH)
  • 発表場所: CSHL, NY, USA
  • 年月日: 2008-09-06
• [学会発表] 40S ribosome-bound RACK1 functions in nascent peptide-dependent translation arrest that leads to Hbs1/Dom34-independent NGD (2008)
  • 著者名/発表者名: 稲田利文
  • 学会等名: Translational Control
  • 発表場所: CSHL, USA
  • 年月日: 2008-09-05
• [学会発表] Upflp stimulates the proteasome-dependent degradation of the specific PTC-products in yeast (2008)
  • 著者名/発表者名: Kuroha, K., Dimitrova L., Tatematsu, T. Inada, T.
  • 学会等名: Translational control meeting (CSH)
  • 発表場所: CSHL, NY, USA
  • 年月日: 2008-09-05
• [学会発表] 遺伝子発現の正解性を保証するmRNA品質管理機構 (2008)
  • 著者名/発表者名: 稲田利文
  • 学会等名: 第18回酵母合同シンポジウム2008
  • 発表場所: 甲南大学
  • 年月日: 2008-05-08
• [学会発表] 拡大する品質管理の概念 (2008)
  • 著者名/発表者名: 遠藤斗志也、稲田利文
  • 学会等名: 本分子生物学会シンポジウム
  • 発表場所: 神戸
• [学会発表] 生命現象の基盤である正確な遺伝子発現を保証する機構 (2007)
  • 著者名/発表者名: 稲田利文
  • 学会等名: 第23回Wakoワークショップ「mRNA品質管理と疾患」
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2007-11-16
• [学会発表] Upf1p stimulates nonsense-mediated co-translational protein degradation by the proteasome in yeast (2007)
  • 著者名/発表者名: 稲田利文
  • 学会等名: Translational Control
  • 発表場所: EMBL、Germany
  • 年月日: 2007-09-15
• [学会発表] Consecutive basic residues induce translation arrest and protein degradation by the proteasome in yeast」 (2007)
  • 著者名/発表者名: 稲田利文
  • 学会等名: Translational Control
  • 発表場所: EMBL, Germany
  • 年月日: 2007-09-13
• [学会発表] Consecutive basic residues induce translation arrest and protein degradation by the proteasome in yeast. (2007)
  • 著者名/発表者名: Inada, T., Kuroha, K., Dimitrova L., Tatematsu, T.
  • 学会等名: EMBO conference
  • 発表場所: EMBL, Hidelberg, Germany
  • 年月日: 2007-09-12
• [図書] 蛋白質核酸酵素増刊号『多様性と非対称性を獲得するRNAプログラム』(概論:遺伝子発現制御の中核をなすRNAプログラム) (2009)
  • 著者名/発表者名: 稲田利文
• [図書] 多様性と非対称性を獲得するRNAプログラム(RNAプログラムを支える品質管理機構) (2009)
  • 著者名/発表者名: 稲田利文
• [図書] RNAの機能解明と医療応用(実験医学) (2008)
  • 著者名/発表者名: 稲田利文
• [図書] mRNAの動態とプロテアソーム(タンパク質の分解機構) (2008)
  • 著者名/発表者名: 稲田利文
• [図書] RNA実験ノート上巻 (2008)
  • 著者名/発表者名: 稲田利文、塩見春彦
  • 出版者: 羊土社
• [図書] 無敵のバイオテクニカルシリーズ『RNA実験ノート』 (2008)
  • 著者名/発表者名: 稲田利文, 塩見春彦
  • 総ページ数: 186
  • 出版者: 羊土社
• [図書] 多様性と非対称性を獲得するRNAプログラム(蛋白質核酸酵素増刊号)
  • 著者名/発表者名: 稲田利文、大野睦人
• [備考]
  • URL: http://web.me.com/toshiinada/INADA_group_site/Welcome.html