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細胞質スプライシングをうけるHAC1 mRNAは品質管理機構をどう回避するか?

公募研究

研究領域多様性と非対称性を獲得するRNAプログラム
研究課題/領域番号 21112508
研究種目

新学術領域研究(研究領域提案型)

配分区分補助金
審査区分 生物系
研究機関名古屋大学

研究代表者

吉久 徹  名古屋大学, 物質科学国際研究センター, 准教授 (60212312)

研究期間 (年度) 2009 – 2010
研究課題ステータス 完了 (2010年度)
配分額 *注記
9,620千円 (直接経費: 7,400千円、間接経費: 2,220千円)
2010年度: 4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2009年度: 4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
キーワードmRNA / 品質管理 / 小胞体ストレス / Non-sense mediated decay / No-go decay / HACl / tRNA ligase / 出芽酵母
研究概要

細胞を構成する様々な生体高分子を正確に合成することは生命の維持に必須であり、こうした生体高分子の「品質管理システム」の存在が近年明らかとなってきた。mRNAについては、成熟化過程で生じうる異常mRNAを排除するために、未成熟終止コドンを持つmRNAを排除するNMDや、リボゾームがmRNA上で停滞した際にこれを排除するNGDなどの品質管理機構が存在する。他方、一部のタンパク質の合成時に翻訳が一時停止することで、発現制御、局在化等を達成する例が知られている。
酵母のHACl^u mRNAは通常翻訳停止状態でポリソーム上にあり、見かけ上、上記NGDの基質となりうるが、実際には安定で、NGD関連因子であるDom34や、細胞質のmRNA分解因子Ski2、Xrn1の欠失株で安定化されない。こうしたHACl^u mRNAのNGD回避をより詳細に解析するために、HACl ORFのほとんどをGFP遺伝子に置き換えたレポーター系で詳細な解析を行った。その結果、HAClの5'および3'UTRにRNA品質管理回避に必要なcis因子があること、これらを持てば強固なステムループを導入して翻訳を停止させてもNGDが回避されること等が明らかとなった。他方、HACl翻訳制御の解析において、スプライシング因子であるtRNA ligaseをシロイヌナズナ由来のもの(AtRlg1)で置き換えた酵母では、スプライシングで切り出されたHAClイントロンがAtRlg1により環化して安定化することも、HACl^i mRNAの翻訳活性化欠損の一因であることを見出した。さらに、HACl5'UTRには、Rlg1依存の翻訳制御に関わるcis因子が存在し、スプライシング非依存かつ小胞体ストレス依存に翻訳効率を数倍程度上昇させることが明らかとなった。

報告書

(2件)
  • 2010 実績報告書
  • 2009 実績報告書
  • 研究成果

    (11件)

すべて 2010 2009

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (7件)

  • [雑誌論文] Dual functions of yeast tRNA ligase in the unfolded protein response : Unconventional cytoplasmic splicing of HAC1 pre-mRNA is not sufficient to release translational attenuation.2010

    • 著者名/発表者名
      T.Mori, C.Ogasawara, T.Inada, M.Englert, H.Beier, K.M.Takezawa, T.Endo, T.Yoshihisa
    • 雑誌名

      Mol.Biol.Cell

      巻: 21 ページ: 3722-3734

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Mitochondrial matrix reloaded2010

    • 著者名/発表者名
      T.Endo, K.Yamano, T.Yoshihisa
    • 雑誌名

      Cell

      巻: 142 ページ: 362-363

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Roles of TOM70 in import of presequence-containing mitochondrial proteins.2009

    • 著者名/発表者名
      H.Yamamoto, 他11名
    • 雑誌名

      J.Biol.Chem. 284

      ページ: 31635-32646

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] tRNAの「ダイナミクス」2009

    • 著者名/発表者名
      吉久徹
    • 雑誌名

      蛋白質 核酸 酵素 54

      ページ: 2121-2126

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Translational regulation of HAC1 mRNA in buddinlg yeast-Release from translational arrest and avoidance of mRNA surveillance.2010

    • 著者名/発表者名
      T.Yoshihisa, T.Mori, M.Takezawa, C.Ogasawara, T.Endo
    • 学会等名
      The 3rd International Symposium on Protein Communitu
    • 発表場所
      ホテル日航奈良・奈良市
    • 年月日
      2010-09-14
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 細胞質スプライシングによって翻訳制御を受けるHACl mRNAは、mRNA品質管理を回避している2010

    • 著者名/発表者名
      吉久徹, 森隆雄, 竹澤峰, 稲田利文, 遠藤斗志也
    • 学会等名
      第12回日本RNA学会年会
    • 発表場所
      一橋記念講堂・東京都
    • 年月日
      2010-07-28
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Involvement of the cytoplasmic Hsp70 system in tRNA import into the yeast nucleus2010

    • 著者名/発表者名
      T.Yoshihisa, A.Takano, M.Mochizuki, T.Endo
    • 学会等名
      The 15th Annual Meeting of the RNA Society
    • 発表場所
      Univ.of Washington, Seattle, USA
    • 年月日
      2010-06-25
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Translational regulation of HAC1 mRNA, of which translational stall is essential for its unconventional cytoplasmic splicing in budding yeast.2010

    • 著者名/発表者名
      T.Yoshihisa, T.Mori, C.Ogasawara, M.Takezawa, M.Englert, H.Beier, T.Inada, T.Endo.
    • 学会等名
      The 19th CDM Meeting : RNA Sciences in Cell and Developmental Biology.
    • 発表場所
      理研CDB・神戸市
    • 年月日
      2010-05-11
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Involvement of the cytoplasmic Hsp70 system in tRNA import into the yeast nuclecus.2010

    • 著者名/発表者名
      H.Yoshihisa, 他2名
    • 学会等名
      23rd International tRNA Workshop
    • 発表場所
      Aveiro, Portugal
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 酵母tRNA核内輸送におけるサイトゾルHsp70システムの関与2009

    • 著者名/発表者名
      吉久徹, 他3名
    • 学会等名
      第11回RNAミーティング
    • 発表場所
      新潟市朱鷺メッセ
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 出芽酵母におけるtRNA核内輸送因子の遺伝学的探索2009

    • 著者名/発表者名
      望月誠, 他3名
    • 学会等名
      第32回分子生物学会年会
    • 発表場所
      横浜市パシフィコ横浜
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書

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公開日: 2009-04-01   更新日: 2018-03-28  

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