2003 年度実績報告書

翻訳とmRNA動態を制御する新規G蛋白質群の機能

研究課題

研究課題/領域番号	14580643
研究機関	東京大学
研究代表者	星野真一東京大学, 大学院・薬学系研究科, 講師 (40219168)
研究分担者	荒木保弘東京大学, 大学院・薬学系研究科, 助手 (60345254) 仁科博史東京大学, 大学院・薬学系研究科, 助教授 (60212122) 堅田利明東京大学, 大学院・薬学系研究科, 教授 (10088859)
キーワード	G蛋白質 / 翻訳終結 / mRNA動態 / ポリA鎖結合蛋白質 / mRNAデアデニラーゼ / ポリA鎖分解
研究概要	先に我々はeRF3/GSPTが、翻訳伸長因子EF1αと相同なCドメインにおいて翻訳終結因子eRF1と相互作用し翻訳終結過程を制御する一方で、固有のNドメインにおいてポリA鎖結合蛋白質(PABP)と相互作用し、翻訳終結と共役してmRNA分解過程を制御していることを示してきた。平成15年度においては、この翻訳終結と共役したmRNA分解機構の詳細についてさらに検討を進め、以下の知見を得た。 1、出芽酵母eRF3/GSPTの変異株を用いた解析から、eRF3/GSPTの作用点はmRNA分解の律速段階であるポリA鎖の短縮化過程にあることを明らかにした。出芽酵母においてmRNAポリA鎖の短縮化は、PAN複合体とCcr4-Pop2複合体の2種のmRNA デアデニラーゼによって制御されているが、免疫沈降実験により、eRF3/GSPTはPAN複合体と結合することを示した。また両者の変異株の表現型が完全に一致し、Ccr4-Pop2複合体のものとは明らかに異なることを示し、eRF3/GSPTはPANデアデニラーゼを介してポリA鎖分解を制御していることを証明した。2、モデル系である出芽酵母において明らかにしてきたこれまでのシステムがヒトにおいても存在することを示した。まず、ヒトにおけるPAN複合体(PAN2/PAN3)を新たにクローニングし、酵母PANと同様の生化学的特性を有することを証明した。すなわち触媒サブユニットであるPan2はポリAに特異的な3'-5'エキソヌクレアーゼ活性をもち、Pan3を介してPABPと相互作用することでデアデニラーゼとしての活性が促進に制御されていることを示した。また、ドメイナントネガティブ変異体を用いた解析から、eRF3/GSPTと共にPANが細胞内におけるmRNAポリA鎖分解の制御に関わることを証明した。ヒトにおいてはeRF3/GSPTとPAN複合体がPABPに対して競合関係にあり、翻訳の進行に伴って両者が入れ替わることを新たに見い出し、翻訳終結に伴うPABPからのeRF3/GSPTの解離とPAN複合体の結合、PABPによるPANの活性化とポリA鎖の分解といった一連の反応が進行することで翻訳終結と共役したmRNAポリA鎖の分解がおこることを証明した。

研究成果

(6件)

すべてその他

すべて文献書誌 (6件)

[文献書誌] Hosoda N, Kobayashi T, Uchida N, Funakoshi Y, Kikuchi Y, Hoshino S, Katada T: "Translation termination factor eRF3 mediates mRNA decay through the regulation of deadenylation."J.Biol.Chem.. 278. 38287-38294 (2003)
[文献書誌] Takahashi S, Araki Y, Sakuno T, Katada T: "Interaction between Ski7p and Upflp is required for nonsense-mediated 3'-to-5' mRNA decay in yeast."EMBO J.. 22. 3951-3959 (2003)
[文献書誌] Uchida N, Hoshino S, Katada T: "Identification of a human cytoplasmic poly(A) nuclease complex stimulated by poly(A)-binding protein."J.Biol.Chem.. 279. 1383-1391 (2004)
[文献書誌] Hegde R, Srinivasula SM, Datta P, -, -, -, -, -, Hoshino S, Alnemri ES: "The polypeptide chain releasing factor GSPT1/eRF3 is proteolytically processed into an IAP-binding protein."J.Biol.Chem.. 278. 38699-38706 (2003)
[文献書誌] 打田直行, 星野真一, 堅田利明, Ann-Bin Shyu: "真核細胞におけるmRNAの安定性制御"蛋白質核酸酵素(増刊「Newバイオテクノロジー」). 48. 1488-1495 (2003)
[文献書誌] 星野真一: "真核生物mRNAの分解制御"蛋白質核酸酵素. 48. 1229-1240 (2003)

2003 年度 実績報告書

翻訳とmRNA動態を制御する新規G蛋白質群の機能

研究代表者

星野 真一 東京大学, 大学院・薬学系研究科, 講師 (40219168)

研究成果

[文献書誌] Hosoda N, Kobayashi T, Uchida N, Funakoshi Y, Kikuchi Y, Hoshino S, Katada T: "Translation termination factor eRF3 mediates mRNA decay through the regulation of deadenylation."J.Biol.Chem.. 278. 38287-38294 (2003)

[文献書誌] Takahashi S, Araki Y, Sakuno T, Katada T: "Interaction between Ski7p and Upflp is required for nonsense-mediated 3'-to-5' mRNA decay in yeast."EMBO J.. 22. 3951-3959 (2003)

[文献書誌] Uchida N, Hoshino S, Katada T: "Identification of a human cytoplasmic poly(A) nuclease complex stimulated by poly(A)-binding protein."J.Biol.Chem.. 279. 1383-1391 (2004)

[文献書誌] Hegde R, Srinivasula SM, Datta P, -, -, -, -, -, Hoshino S, Alnemri ES: "The polypeptide chain releasing factor GSPT1/eRF3 is proteolytically processed into an IAP-binding protein."J.Biol.Chem.. 278. 38699-38706 (2003)

[文献書誌] 打田 直行, 星野 真一, 堅田 利明, Ann-Bin Shyu: "真核細胞におけるmRNAの安定性制御"蛋白質 核酸 酵素(増刊「Newバイオテクノロジー」). 48. 1488-1495 (2003)

[文献書誌] 星野真一: "真核生物mRNAの分解制御"蛋白質 核酸 酵素. 48. 1229-1240 (2003)

2003 年度実績報告書

星野真一東京大学, 大学院・薬学系研究科, 講師 (40219168)

[文献書誌] 打田直行, 星野真一, 堅田利明, Ann-Bin Shyu: "真核細胞におけるmRNAの安定性制御"蛋白質核酸酵素(増刊「Newバイオテクノロジー」). 48. 1488-1495 (2003)

[文献書誌] 星野真一: "真核生物mRNAの分解制御"蛋白質核酸酵素. 48. 1229-1240 (2003)