mRNAの核外輸送機構に関する研究

2000 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 11237206
• 研究機関: 九州大学
• 研究代表者: 谷 時雄 九州大学, 大学院・理学研究院, 助教授 (80197516)
• 研究分担者: 大島 靖美 九州大学, 大学院・理学研究院, 教授 (90037606)
• キーワード: mRNA / 輸送 / 分裂酵母 / 温度感受性変異株 / 核 / マイクロインジェクション / 遺伝子 / ATP結合蛋白質

研究概要

昨年度までに、分裂酵母のmRNA核外輸送に関与するptr7^+遺伝子が配列内にATP/GTP結合モチーフをもつ新規蛋白質をコードしていることを明らかにした。そこで、Ptr7pの機能を探るため、大腸菌で発現させたPtr7pを用いてATPやGTPに対する結合活性をUVクロスリンク法によって調べた。その結果、Ptr7pはATPとADPに対して強い結合活性を持つことが示された。GTPに対しても弱い結合が見られたがGDPにはほとんど結合しなかった。また、Ptr7pとRasGAPが相互作用することをyeast two hybrid systemで明らかにした。Ptr7pはATP結合型からADP結合型への構造変化を行うことにより、輸送複合体の形成や解離などの分子スイッチとして機能している可能性が考えられた。また、新たに分裂酵母のts変異株バンクをスクリーニングし、新規なmRNA核外輸送変異株ptr9を同定した。
更に、蛍光標識したヒトβグロビンmRNAを培養細胞(HeLa細胞)核にマイクロインジェクションし、mRNAが核から細胞質へと輸送される過程を生きた細胞中で経時的に可視化解析可能な新規実験系を確立し、その実験系を用いてmRNAの5′末端に存在するキャップ構造や3′末端ポリA配列が核外輸送を促進するシグナルとして機能していること、及び遺伝子の転写を阻害するとmRNAの核外輸送も同時に阻害されることを明らかにした。今回の結果から、遺伝子の転写機構とmRNAの核外輸送機構との間に密接な連携機構があるという興味深い可能性が示唆された。

研究成果

• [文献書誌] Yasuaki Habara: "Mutation in the prp12^+ gene encoding a homologue of SAP130/SF3b130 causes differential inhibition of pre-mRNA splicing and arrest of cell-cycle progression in Schizosaccharomyces pombe"RNA. (in press). (2001)
• [文献書誌] Kazuo Tatebayashi: "Fission yeast Toi1p, which interacts with the small GTPase Ran, is required for mitosis-to-interphase transition and poly (A)^+ RNA metabolism"Genetics. (in press). (2001)
• [文献書誌] Wiebke Schmidt: "Fission yeast Prp4p kinase regulates pre-mRNA splicing by phosphorylating a non-SR-splicing factor"EMBO Reports. (in press). (2001)
• [文献書誌] Takeo Shoubuike: "The dhp1^+ gene encoding a putative nuclear 5'-3' exoribonuclease is required for proper chromosome segregation in fission yeast"Nucleic Acids Research. (in press). (2001)
• [文献書誌] Mitchell Beales: "Mutations in the large subunit of U2AF disrupt pre-mRNA splicing, cell cycle progression and nuclear structure"Yeast. 16. 1001-1013 (2001)
• [文献書誌] 谷時雄: "snRNAとスプライシング"シュプリンガー・フェアラーク東京、RNA研究の最前線. 101-117 (2001)