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2015 年度 実績報告書

異常mRNA分子内切断機構におけるE3ユビキチンライゲースHel2の機能解析

研究課題

研究課題/領域番号 14J03919
研究機関東北大学

研究代表者

池内 健  東北大学, 薬学研究科, 特別研究員(DC1)

研究期間 (年度) 2014-04-25 – 2017-03-31
キーワード翻訳 / 品質管理機構 / リボソーム / 新生鎖 / RNA / ユビキチン化
研究実績の概要

リボソームによるタンパク質合成過程は、mRNAがコードする遺伝情報をタンパク質へと変換するだけでなく、mRNA・新生鎖の異常、翻訳異常等を識別して排除する「品質管理」を担っている。本研究では、リボソームの翻訳伸長阻害に起因する新生鎖品質管理機構Ribosome quality control (RQC)およびmRNA品質管理機構No-go decay (NGD)の分子機構解明を目的として研究を遂行した。まずNGDに必須な因子であるHel2のユビキチン化標的分子の探索を行なうため、Split-tag purification法を用いたユビキチン化タンパク質の精製系を確立した。RQCに必須なユビキチン化標的分子を同定し詳細な分子機構の解析が進行中である。NGDにおけるユビキチン化標的分子に関しても引き続き研究を進める。また、NGDにおいてmRNA分子内切断を担うエンドヌクレアーゼを同定するため、内在性Hel2の精製画分に関して質量分析を行ない、候補遺伝子の探索を行なった。候補遺伝子の出芽酵母欠損株、条件変異株等を用いてNGDの表現型解析を進めている。3年目は引き続き出芽酵母における機構解明を目指し研究を進める予定である。
また本研究の関連研究として、「内在性の遺伝子CBP1 mRNAがミトコンドリア外膜上に存在するSen complexによって分子内切断を受ける」ことを明らかにした論文が採択された(Tsuboi et al. 2015)。本論文では、CBP1がNGDの分子機構とは異なる機構で分子内切断を受けていることを明らかにし、著者の一人として貢献した。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

研究目的に記載した2年目の研究内容を概ね遂行したため。

今後の研究の推進方策

出芽酵母を用いたNo-go decay (NGD)の分子機構を引き続き解析する。特にエンドヌクレアーゼの探索及び新規ユビキチン化タンパク質の探索を行なう。3年目の予定に記載したヒト培養細胞を用いた研究は、所属研究室において進行中のため本研究では出芽酵母を中心に解析する。
また、平成27年度までの研究成果について論文作製と発表準備を行なう。

  • 研究成果

    (8件)

すべて 2016 2015

すべて 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 1件、 査読あり 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 2件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] リボソーム異常による疾患とユビキチン化による解消機構2016

    • 著者名/発表者名
      稲田利文、池内 健
    • 雑誌名

      週刊 医学のあゆみ

      巻: Vol.256 No.8 ページ: 885-889

  • [雑誌論文] The tRNA Splicing Endonuclease Complex Cleaves the Mitochondria-localized CBP1 mRNA.2015

    • 著者名/発表者名
      Tatsuhisa Tsuboi, Reina Yamazaki, Risa Nobuta, Ken Ikeuchi, Shiho Makino, Ayumi Ohtaki, Yutaka Suzuki, Tohru Yoshihisa, Christopher Trotta, Toshifumi Inada
    • 雑誌名

      The Journal of Biological Chemistry

      巻: 290 ページ: 16021-16030

    • DOI

      10.1074/jbc.M114.634592.

    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Ubiquitylation of stalled ribosome tiggers ribosome quality control systems2016

    • 著者名/発表者名
      Ken Ikeuchi
    • 学会等名
      The 18th Tokyo RNA Club
    • 発表場所
      東京大学武田ホール
    • 年月日
      2016-01-14 – 2016-01-14
    • 国際学会
  • [学会発表] 翻訳伸長停滞に起因する品質管理機構の解析2015

    • 著者名/発表者名
      池内 健、佐藤史弥、松尾芳隆、土屋光、佐伯泰、田中啓二、稲田利文
    • 学会等名
      第38回 日本分子生物学会年会・第88回 日本生化学会大会 合同大会
    • 発表場所
      兵庫県神戸市神戸国際展示場他
    • 年月日
      2015-12-01 – 2015-12-04
  • [学会発表] Ribosome-associated E3 ubiquitin ligase ubiquitylates aberrant stalled ribosome to induce ribosome quality control pathway2015

    • 著者名/発表者名
      池内 健、松尾芳隆、佐藤史弥、佐伯 泰、田中啓二、稲田利文
    • 学会等名
      Pharmaceutical Science Symposium 2015 in Sendai
    • 発表場所
      東北大学さくらホール
    • 年月日
      2015-11-16 – 2015-11-17
    • 国際学会
  • [学会発表] Ribosome-associated E3 ubiquitin ligase ubiquitylates aberrant stalled ribosome to induce ribosome quality control pathway2015

    • 著者名/発表者名
      池内 健、松尾芳隆、佐藤史弥、佐伯 泰、田中啓二、稲田利文
    • 学会等名
      新生鎖の生物学 第2回 領域班会議
    • 発表場所
      山形県天童市ほほえみの宿滝の湯
    • 年月日
      2015-11-13 – 2015-11-15
  • [学会発表] 翻訳伸長停滞に起因する新生鎖分解機構RQCにおけるリボソームユビキチン化の機能2015

    • 著者名/発表者名
      池内 健
    • 学会等名
      新生鎖の生物学 第2回 若手ワークショップ
    • 発表場所
      山形県山形市たかみや瑠璃倶楽リゾート
    • 年月日
      2015-09-28 – 2015-09-30
  • [学会発表] 翻訳伸長停滞したリボソームに起因する品質管理機構の解析2015

    • 著者名/発表者名
      池内 健、佐藤史弥、市村淳、松尾芳隆、佐伯泰、田中啓二、稲田利文
    • 学会等名
      第17回 日本RNA学会年会
    • 発表場所
      北海道札幌市ホテルライフォート札幌
    • 年月日
      2015-07-15 – 2015-07-17
    • 招待講演

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公開日: 2016-12-27  

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