5'末端キャップ構造によるmRNA動態制御

2003 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 14035104
• 研究機関: 北里大学
• 研究代表者: 水本 清久 北里大学, 薬学部, 教授 (80092344)
• 研究分担者: 稲田 利文 名古屋大学, 大学院・理学研究科, 助教授 (40242812)
• キーワード: キャップ構造 / RNAポリメラーゼII(POl II) / pol II-CTD / キャッピング酵素 / elF4G / キャップ結合因子(CBC) / センダイウイルス / インフルエンザウイルス

研究概要

[研究A]キャップ形成の酵素機構とmRNA合成初期反応との関係(担当水本):我々はこれまでに,キャッピング酵素がRNAポリメラーゼII (pol II)転写開始複合体に組み込まれて新生RNA鎖特異的にキャップ構造を付加することを示した.今年度は,1)固定化鋳型DNAを用いたin vitro転写系を利用した解析から,キャップ付加はRNA鎖が16-17nt伸長した時点で起こることを明らかにした.2)キャッピング酵素とpol IIとの結合はpol II CTDのリン酸化により促進されること,また,CTDのリン酸化されたpol IIはキャッピング酵素活性を著しく促進することを見出した.ウイルスの系では,3)センダイウイルスRNAポリメラーゼLタンパク質がウイルスmRNA特異的にキャップを付加する活性があることを初めて明らかにした。4)インフルエンザウイルスmRNAキャップ形成に関与するウイルスのキャップ依存エンドヌクレアーゼについて解析し,インフルエンザA型,B型で基質認識能に大きな違いがあることを発見した.
[研究B]核内キャップ結合因子(CBC)と翻訳開始因子eIF4Gの相互作用とその意義(担当稲田):1)細胞内での最初の翻訳を直接観察するために,1回のみ翻訳されると期待される終止コドンを持たないレポーター遺伝子を構築した.CBCとの相互作用に欠損をもつeIF4G変異株は,翻訳効率に対して影響を示さないことが明らかとなった.2)真核生物における終止コドンを持たないmRNAの品質管理システムを,RNA分解酵素の関与を中心に解析した.その結果,3'→5'エキソヌクレアーゼのみでなく,5'→3'エキソヌクレアーゼXm1pが関与することが明らかとなった.

研究成果

• [文献書誌] Ogino, T., Iwama, M., Ohsawa, Y., Mizumoto, K.: "Interaction of cellular tubulin with Sendai virus M protein regulates transcription of viral genome."Biochem.Biophys.Res.Commun.. 311. 283-293 (2003)
• [文献書誌] Suzuki, H., Kurita, M., Mizumoto, K., Nishimoto, I., Ogata, E., Matsuoka, M.: "p19ARF-induced p53-independent apoptosis largely occurs through BAX."Biochem.Biophys.Res.Commun.. 312. 1273-1277 (2003)
• [文献書誌] Yamamoto, T., Sunohara, T., Jojima, K., Inada, T., Aiba, H.: "SsrA-mediated trans-translation plays a role in mRNA quality control by facilitating degradation of truncated mRNAs."RNA. 9. 408-418 (2003)
• [文献書誌] Baron-Benhamou, J., Fortes, P., Inada, T., Preiss, T., Hentze, MW.: "The interaction of the cap-binding complex(CBC) with elF4G is dispensable for translation in yeast."RNA. 9. 654-662 (2003)
• [文献書誌] Morita, T., El-Kazzaz, W., Tanaka, Y., Inada, T., Aiba, H.: "Accumulation of glucose 6-phosphate or fructose 6-phosphate is responsible for destabilization of glucose transporter mRNA in Escherichia coli."J.Biol.Chem.. 278. 15608-15614 (2003)
• [文献書誌] Sunohara, T., jojima, K., Yamamoto, Y., Inanda, T., Aiba, H.: "Nascent peptide-mediated ribosome stalling at stop codons induces mRNA cleavages resulting in nonstop mRNAs that are recognized by tmRNA."RNA. 10. 378-386 (2004)
• [文献書誌] Sunohara, T., Jojima, K., Tagami, H., Inada, T., Aiba, H.: "Ribosome stalling during translation elongation induces cleavage of mRNA being translated in Escherichia Coli."J.Biol.Chem.. (in press). (2004)
• [文献書誌] Tadauchi, T., Inada, T., Matsumoto, K., Irie, K.: "Post-transcriptional regulation of HO expression by the Mktl-Pbp1 complex."Mol.Cell Biol.. (in press). (2004)