出芽酵母のイントロン含有tRNA（Ic-tRNA）が支えるリボソーム関連品質管理

2023 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 20K06491
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分43010:分子生物学関連
• 研究機関: 兵庫県立大学
• 研究代表者: 林 紗千子 兵庫県立大学, 理学研究科, 特任助教 (40791869)
• 研究期間 (年度): 2020-04-01 – 2024-03-31
• キーワード: tRNA / イントロン / リボソーム / 翻訳 / 酵母

研究成果の概要

tRNA遺伝子に存在するイントロンの生物学的意義を、翻訳装置であるリボソームの質的制御の観点から出芽酵母のtRNAイントロン欠失株を用いて探究した。特にLeuをチャージし、CAAのアンチコドンを持つtRNA遺伝子からイントロンを欠失させた場合、翻訳品質管理機構の一つであるRQC (ribosome-associated quality control)を誘引する「リボソーム停滞」が抑制され、異常な翻訳が亢進することが明らかになった。さらに、この異常な翻訳により生じた翻訳産物の一部は、細胞質内で凝集体を形成し、機能を失っていることが判明した。

自由記述の分野

分子生物学、生化学、遺伝学、細胞生物学

研究成果の学術的意義や社会的意義

従来、翻訳異常や異常タンパク質の産生は、リボソームによる翻訳速度の低下やmRNA上の異常なコドンの読み枠による影響、tRNAアミノアシル化状態や分子シャペロン等の翻訳補助因子の量的・質的異常に主眼が置かれてきた。本研究は、ゲノム上のtRNAイントロンの有無という、これまで全く予想されて来なかった新たな局面からの異常が、一見、細胞内での全般的な翻訳を亢進させつつも、結果的には異常なタンパク質を産生、凝集体の集積を促すという、全く新しいプロテオスタシス異常のあり方を明らかにした。