変異型リボソームの分離によるトランス翻訳の分子機構の解析

2004 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 16570144
• 研究機関: 名古屋大学
• 研究代表者: 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: mRNA品質管理機構 / ナンセンス変異依存分解系 / ノンストップmRNA / トランス翻訳 / リボソーム / ノンストップ依存RNA分解機構

研究概要

情報を正確に発現する為に、細胞はmRNAの品質を厳密に監視して不良品を速やかに除去するサーベイランス機構を保持している。ナンセンス変異を保持するmRNAは、ヒトから酵母まで普遍的に存在するNMD(ナンセンス変異依存分解系)により特異的に識別され分解される。ナンセンス変異以外にも、様々な異常mRNAが細胞内に存在する。例えば終止コドンを含まないmRNAは、コード領域の途中でポリ(A)が付加された場合や、フレームシフト変異によって生じる可能性がある。この終止コドンを含まないmRNA(以下ノンストップmRNA)由来の遺伝子産物を積極的に排除するシステムは原核生物で発見され、トランス翻訳と呼ばれている。研究代表者はトランス翻訳の効率を低下させるリボソームRNAの変異を分離した。平成17年度は、トランス翻訳のどの段階に欠損を示すかについて解析を進める。
また最近、真核生物においてノンストップmRNAを分解する系が発見され、3'→5'方向の分解が必須な役割を果たすことが示された。研究代表者は酵母を材料として真核生物におけるノンストップmRNAの翻訳とmRNA分解機構について解析し、ノンストップmRNAの翻訳抑制と5'→3'方向の分解の関与を明らかにした。この結果は、ノンストップmRNA由来の異常タンパク質を感知し排除するシステムが、原核生物と真核生物で異なることを明確に示している。平成17年度は、2つの生物種におけるノンストップmRNAサーベイランス機構について、1)ノンストップmRNA上で停滞したリボソーム複合体の運命、特に新生ポリペプチド鎖の運命と、2)ノンストップmRNAの速やかな分解を担う分子機構についても解析を行う。

研究成果

• [雑誌論文] Translation of aberrant mRNAs lacking a termination codon or with a shortened 3'-UTR is repressed after initiation in yeast. (2005)
  • 著者名/発表者名: Inada, T., Aiba, H.
  • 雑誌名: EMBO J. (印刷中)
• [雑誌論文] Implication of membrane localization of target mRNA in the action of a small RNA : mechanism of post-trascriptional regulation of glucose transporter in Escherichia coli. (2005)
  • 著者名/発表者名: Kawamoto, H., Morita, T., Shimizu, A., Inada, T., Aiba, H.
  • 雑誌名: Genes Dev. 19 ページ: 328-338
• [雑誌論文] Nascent peptide-mediated ribosome stalling at stop codons induces mRNA cleavages resulting in nonstop mRNAs that are recognized by tmRNA. (2004)
  • 著者名/発表者名: Sunohara, T., Jojima, K., Yamamoto, Y., Inada, T., Aiba, H.
  • 雑誌名: RNA 10 ページ: 378-386
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Post-transcriptional regulation of HO expression by the Mkt1-Pbp1 complex. (2004)
  • 著者名/発表者名: Tadauchi, T., Inada, T., Matsumoto, K., Irie, K.
  • 雑誌名: Mol.Cell Biol. 24 ページ: 3670-3681
• [雑誌論文] Ribosome stalling during translation elongation induces cleavage of mRNA being translated in Escherichia coli (2004)
  • 著者名/発表者名: Sunohara, T., Jojima, K., Tagami, H., Inada, T., Aiba, H.
  • 雑誌名: J.Biol.Chem. 279 ページ: 15368-15375
• [雑誌論文] Enolase in the RNA degradosome plays a crucial role in the rapid decay of glucose transporter mRNA in the response to phosphosugar stress in Escherichia coli (2004)
  • 著者名/発表者名: Morita, T., Kawamoto, H., Mizota, T., Inada, T., Aiba, H.
  • 雑誌名: Mol.Misrobiol. 54 ページ: 1063-1075
• [図書] ゲノム医学特別増刊、『RNA研究の新展開』「mRNA品質管理機構における翻訳の新たな役割」 (2004)
  • 著者名/発表者名: 稲田利文
  • 総ページ数: 132-137
  • 出版者: 羊土社
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より