アルギニンのメチル化と翻訳による新たな細胞分裂制御機構の解析

2016 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 15K14505
• 研究機関: 名古屋大学
• 研究代表者: 千賀 威 名古屋大学, 医学系研究科, 准教授 (80419431)
• 研究分担者: 増田 章男 名古屋大学, 医学系研究科, 准教授 (10343203)
• 研究期間 (年度): 2015-04-01 – 2017-03-31
• キーワード: メチル化 / 細胞分裂 / UBAP2L

研究実績の概要

細胞分裂の異常は細胞死や細胞の癌化を誘導するため、細胞分裂の進行は様々な巧妙なシステムにより制御されている。これまでに多くの研究が行われたが、その詳細はいまだ明らかでない部分が多い。
申請者らは以前の研究でアルギニンメチル化酵素であるPRMT1の発現を抑制すると細胞分裂が顕著に抑制されることを見出した。PRMT1の結合タンパク質を網羅的に解析したところ、多くの翻訳制御因子が同定された。これらの中でUBAP2Lという機能不明なタンパク質の発現抑制は細胞分裂を顕著に抑制した。
UBAP2Lの機能をさらに詳細に検討したところ、UBAP2Lは細胞分裂中時に紡錘体に局在することが分かった。また、その発現を抑制すると、染色体が分裂中期に赤道面に並ばず、染色体の分配の異常が起こり、多核細胞が多く生じることが分かった。詳細な検討の結果、UBAP2Lの発現抑制は分裂時に染色体と微小管の接着を抑制することが判明した。また、UBAP2LはPRMT1によりアルギニンがメチル化され、そのメチル化が分裂の進行に必須であった。
更にUBAP2Lの結合するRNAやタンパク質を検討した結果、UBAP2Lは核小体RNA、及びG3BPやFXR1というタンパク質をRNA－タンパク質複合体を形成することが判明した。興味深いことに、これらのタンパク質はグリシンとアルギニンに富む配列を有し、それらのアルギニンがメチル化されていた。また、UBAP2LとG3BPやFXR1との結合は、核小体RNAを介していた。G3BPやFXR1の発現抑制は分裂を阻害した。G3BPやFXR1は翻訳に関与していることから、これらのタンパク質のアルギニンのメチル化による翻訳制御が細胞分裂の進行に関与している可能性がある。

研究成果

• [雑誌論文] FAM98A associates with DDX1-C14orf166-FAM98B in a novel complex involved in colorectal cancer progression. (2017)
  • 著者名/発表者名: Akter KA, Mansour MA, Hyodo T, Senga T.
  • 雑誌名: Int J Biochem Cell Biol. 巻: 84 ページ: 1-13
  • DOI: 10.1016/j.biocel.2016.12.013.
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Arginine methylation of ubiquitin-associated protein 2-like is required for the accurate distribution of chromosomes. (2016)
  • 著者名/発表者名: Maeda M, Hasegawa H, Sugiyama M, Hyodo T, Ito S, Chen D, Asano E, Masuda A, Hasegawa Y, Hamaguchi M, Senga T
  • 雑誌名: FASEB J 巻: 30 ページ: 312-323
  • DOI: 10.1096/fj.14-268987.
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] A regulatory subunit of protein phosphatase 2A, PPP2R5E, regulates the abundance of microtubule crosslinking factor 1. (2016)
  • 著者名/発表者名: Hyodo T, Ito S, Asano-Inami E, Chen D, Senga T.
  • 雑誌名: FEBS J 巻: 283 ページ: 3662-3671
  • DOI: 10.1111/febs.13835
  • 査読あり / 国際共著