| 研究課題/領域番号 |
20K06491
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分43010:分子生物学関連
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| 研究機関 | 兵庫県立大学 |
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研究代表者 |
林 紗千子 兵庫県立大学, 理学研究科, 特任助教 (40791869)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2022年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2021年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2020年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
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| キーワード | tRNA / イントロン / リボソーム / 翻訳 / 酵母 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
イントロンを含む前駆体tRNA(Intron-containing tRNA; 以後、Ic-tRNA)は古細菌から真核生物に広く存在し、恒常的に発現している。しかし、その機能的役割はよく解っていない。tRNAイントロン欠失株を用いた表現型解析により、tRNAイントロンの有無は合成されるtRNA自身の機能性だけでなく、リボソーム機能にも影響を与え得ることが見出された。本研究では、tRNAイントロン欠失株で産生されるtRNAやリボソームの機能面への影響、それに伴うリボソーム関連品質管理機構への影響を検討し、Ic-tRNAが支える翻訳周りを中心とした細胞内環境の維持・制御機構の解明を目指す。
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| 研究成果の概要 |
tRNA遺伝子に存在するイントロンの生物学的意義を、翻訳装置であるリボソームの質的制御の観点から出芽酵母のtRNAイントロン欠失株を用いて探究した。特にLeuをチャージし、CAAのアンチコドンを持つtRNA遺伝子からイントロンを欠失させた場合、翻訳品質管理機構の一つであるRQC (ribosome-associated quality control)を誘引する「リボソーム停滞」が抑制され、異常な翻訳が亢進することが明らかになった。さらに、この異常な翻訳により生じた翻訳産物の一部は、細胞質内で凝集体を形成し、機能を失っていることが判明した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
従来、翻訳異常や異常タンパク質の産生は、リボソームによる翻訳速度の低下やmRNA上の異常なコドンの読み枠による影響、tRNAアミノアシル化状態や分子シャペロン等の翻訳補助因子の量的・質的異常に主眼が置かれてきた。本研究は、ゲノム上のtRNAイントロンの有無という、これまで全く予想されて来なかった新たな局面からの異常が、一見、細胞内での全般的な翻訳を亢進させつつも、結果的には異常なタンパク質を産生、凝集体の集積を促すという、全く新しいプロテオスタシス異常のあり方を明らかにした。
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