真核生物リボソームリサイクリングの解明

2006 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 18657043
• 研究機関: 名古屋市立大学
• 研究代表者: 星野 真一 名古屋市立大学, 大学院薬学研究科, 教授 (40219168)
• キーワード: 遺伝学 / 遺伝子 / 発現 / リボソーム / 翻訳

研究概要

翻訳終結因子eRF3は、第二の翻訳終結因子eRF1と複合体を形成し、リボソームA部位において翻訳終結反応を制御している。eRF3はGTP結合能をもつ他の翻訳因子eEF1AやeIF2がアミノアシルtRNAをリボソームに運搬するのと同様に、アミノアシルtRNAと分子擬態構造をもっeRF1をリボソームA部位に運搬する役割をもつ。原核生物においては真核生物のeRF1/eRF3に相当する翻訳終結因子RF1/RF2/3が同様に翻訳終結反応を担っているが、翻訳終結後リボソームリサイクリング因子がリボソームA部位に入り込み、翻訳終結後のリボソームをmRNAから解離させる役割を果たしている。一方で、環状構造を有する真核生物mRNAにおいてもそのようなリサイクリング因子が働く可能性が充分考えられ、真核生物リサイクリング因子の実態解明にむけて解析を行なった。申請者らは、翻訳終結因子eRF1/eRF3と遺伝的に最も近縁な因子eRFS/eRFLをすでに同定しているが、その機能については未だ不明である。そこで、これらの因子が実際にリボソームA部位において機能することを調べる目的から、まず両因子のポリソームプロファイルについて解析を行なった。その結果両者は共にポリソーム画分に局在することが明らかとなった。そこで、次にウサギ網状赤血球よりリボソームを調製し、eRFS/eRFLの結合実験を行なったところ、eRFLはeRF1と同様に単独でもリボソームに結合し、その結合はtRNAやeRF1の共存によりリボソームから解離することを見出した。従ってこれらの因子はeRF1/eRF3同様リボソームA部位において機能する因子であることを証明することができた。さらに、eRFSとeRFLはeRF1とeRF3同様にヘテロ二量体を形成することも明らかにした。一方で、これらの因子をポリソーム画分に添加し、ポリソームを解離させる活性について検討を行なったがそのような活性は検出できなかった。現在出芽酵母においてeRFS/eRFL相同因子の破壊株を作製し、in vitroの翻訳系を検討中である。

研究成果

• [雑誌論文] LARK activates posttranscriptional expression of an essential mammalian clock protein, PERIOD1. (2007)
  • 著者名/発表者名: Kojima, S., Matsumoto, K., Hirose, M., Shimada, M., Nagano, M., Shigeyoshi, Y., Hoshino, S., Tei, K., Saigo, K., Green, CB, Sakaki, Y., Tei, H
  • 雑誌名: Proc. Natl. Acad. Sci. 104 ページ: 1859
• [雑誌論文] The decapping enzyme DcpI participates in translatio termination through its interaction with the release factor eRF3 in budding yeast. (2006)
  • 著者名/発表者名: Kofuji, S., Sakuno, T., Takahashi, S., Araki, Y., Doi, Y., Hoshino, S., Katada, T
  • 雑誌名: Biochem. Biophys. Res. Commun. 344 ページ: 547
• [雑誌論文] Binding of a novel SMG-1-Upf1-eRF1-eRF3 complex (SURF) to the exon junction complex triggers Upf1 phosphorylation and nonsense-mediated mRNA decay. (2006)
  • 著者名/発表者名: Kashima, I., Yamashita, A., Izumi, N, Kataoka, N., Morishita, R., Hoshino, S., Ohno, M., Dreyfuss, G., Ohno, S
  • 雑誌名: Genes ＆ Development 20 ページ: 355