| 研究課題/領域番号 |
22K19281
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| 研究種目 |
挑戦的研究(萌芽)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
中区分43:分子レベルから細胞レベルの生物学およびその関連分野
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| 研究機関 | 大学共同利用機関法人自然科学研究機構(機構直轄研究施設) |
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研究代表者 |
椎名 伸之 大学共同利用機関法人自然科学研究機構(機構直轄研究施設), 生命創成探究センター, 准教授 (30332175)
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| 研究期間 (年度) |
2022-06-30 – 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 |
6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
2023年度: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
2022年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
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| キーワード | RNA顆粒 / 天然変性領域 / IDR / eIF3a / 神経活動 / 流動性 / 局所翻訳 / 極性アミノ酸 / ダイナミクス / 局所的翻訳 / ポリアンフォライト |
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| 研究開始時の研究の概要 |
ポリアンフォライトは陽・陰イオンから成るポリマーであり、その相互作用が生み出すゲルの物性は工業から生命科学の広い分野で注目されている。タンパク質のポリアンフォライトは液-液相分離を起こして凝縮体を形成する。本研究では、翻訳開始因子eIF3aのポリアンフォライト領域の改変が、神経活動依存的なeIF3a凝縮体の流動化、翻訳活性、ひいてはシナプス・記憶形成に与える影響をマウス脳神経で解析する。これにより、ポリアンフォライトのデザインルール・神経活動依存的スイッチング機構と生物機能を繋ぐ仕組みを明らかにする。この成果は、新たなスイッチ機能分子の開発等に応用できる可能性がある。
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| 研究成果の概要 |
脊椎動物の翻訳開始因子eIF3aは、進化の過程でC末端に約400アミノ酸からなる長い天然変性領域（vIDR）を獲得した。このvIDRは、神経RNA顆粒でのeIF3aの流動性を抑制し、神経活動に依存した流動性増加を介して、局所翻訳の制御に関与する。本研究では、vIDRの前半のリピート配列領域（vIDR1）と後半のランダム配列領域(vIDR2)の共通点と相違点を解析した。その結果、vIDRの機能にはアミノ酸組成と長さが重要であり、配列自体は関係ないという当初の仮説とは異なり、vIDR1とvIDR2のリピートとランダムな配列の違いが重要であることが示唆された。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
天然変性領域（IDR）は、弱い相互作用を介して液-液相分離し、非膜オルガネラの形成やダイナミクスを制御する。しかし、IDRのアミノ配列は種間で保存性が低く、その配列の重要性については未解明な部分が多い。eIF3aのvIDR1とvIDR2は、アミノ酸組成は類似しているが、リピートとランダムという配列上の相違点がある。本研究で得られたこの2つの領域の配列の違いがvIDRの機能において重要であるという知見は、IDRの配列ルールの解明に向けて重要なものであり、大きな学術的意義を持つ。
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