RNA結合タンパク質がファインチューニングする翻訳開始制御機構

2015 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 25291007
• 研究機関: 名古屋市立大学
• 研究代表者: 藤原 俊伸 近畿大学, 薬学部, 教授 (80362804)
• 研究分担者: 泊 幸秀 東京大学, 分子細胞生物学研究所, 教授 (90447368)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2016-03-31
• キーワード: microRNA / 翻訳制御

研究実績の概要

前年度までにmicroRNAによる翻訳抑制の標的が翻訳開始因子eIF4Aで有ることを、代表者はヒトで、分担者はショウジョウバエでそれぞれ証明した。具体的には、microRNA存在下では翻訳開始複合体からeIF4Aが解離していた。次に、どのような分子機構得でeIF4Aが標的mRNAから解離しているかを証明する必要がある。そこで、本年度では代表者は、mRNP pull dowm実験系において、microRNA存在下において標的mRNA上に形成される複合体の解析を質量分析することを試みた。現在、これまで用いていたGST融合λペプチドとその結合配列であるbox B配列用いたGST pull down実験系から、mRNAの3'UTRに直接FLAGペプチドを結合させ、抗FLAG抗体を用いた免疫沈降法に手法を変え解析途中である。また、HuDが関与する翻訳制御ネットワークの統合的解析を実施するため、これまでHuDと特異的に結合するシグナル伝達因子Akt1のリン酸化型（活性型）とその標的候補であるeIF4Bとの相関を解析した。その結果、HuD 依存的に翻訳開始複合体にリクルートされる活性型Akt1 が、eIF4B をリン酸化し翻訳を活性化させるというモデルは、eIF4B の変異体およびeIF4B のノックダウン実験など、代表者のこれまでの研究でほぼ証明された（未発表・投稿準中）。代表者が構築したin vitro翻訳系では、レポーターmRNAからの翻訳とmRNAの安定性を同時に解析可能である。そこで、京都大学・竹内理博士との共同研究により、nucleaseの１つであるRegnase-1による翻訳依存的なIL-6 mRNAの分解機構を発見した。一方分担者は、存在が予想されていたものの未同定であったpiRNAの末端を削り込み、成熟させるタンパク質Trimmer （トリマー）を同定した。

現在までの達成度 (段落)

27年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

27年度が最終年度であるため、記入しない。

次年度使用額が生じた理由

27年度が最終年度であるため、記入しない。

次年度使用額の使用計画

27年度が最終年度であるため、記入しない。

研究成果

• [国際共同研究] マギル大学(カナダ)
  • 国名: カナダ
  • 外国機関名: マギル大学
• [国際共同研究] フライブルグ大学病院(ドイツ)
  • 国名: ドイツ
  • 外国機関名: フライブルグ大学病院
• [雑誌論文] 翻訳開始過程を標的としたタンパク質合成のファインチューニング (2016)
  • 著者名/発表者名: 藤原俊伸
  • 雑誌名: 生化学 巻: 88 ページ: 135-138
  • DOI: 10.14952/SEIKAGAKU.2016.880135
• [雑誌論文] Codon Usage and 3' UTR Length Determine Maternal mRNA Stability in Zebrafish. (2016)
  • 著者名/発表者名: Mishima Y, Tomari Y.
  • 雑誌名: Mol Cell 巻: 61 ページ: 874-885
  • DOI: 10.1016/j.molcel.2016.02.027.
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Identification and Functional Analysis of the Pre-piRNA 3' Trimmer in Silkworms. (2016)
  • 著者名/発表者名: Izumi N, Shoji K, Sakaguchi Y, Honda S, Kirino Y, Suzuki T, Katsuma S, Tomari Y.
  • 雑誌名: Cell 巻: 164 ページ: 962-973
  • DOI: 10.1016/j.cell.2016.01.008.
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] The molecular mechanism of translational control via the communication between the microRNA pathway and RNA-binding proteins. (2015)
  • 著者名/発表者名: Fukao, A., Aoyama, T. and Fujiwara, T.
  • 雑誌名: RNA Biology 巻: 12 ページ: 922-926
  • DOI: 10.1080/15476286.2015.1073436.
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Regnase-1 and Roquin Regulate a Common Element in Inflammatory mRNAs by Spatiotemporally Distinct Mechanisms. (2015)
  • 著者名/発表者名: Mino T, Murakawa Y, Fukao A, Vandenbon A, Wessels HH, Ori D, Uehata T, Tartey S, Akira S, Suzuki Y, Vinuesa CG, Ohler U, Standley DM, Landthaler M, Fujiwara T, Takeuchi O.
  • 雑誌名: Cell 巻: 21 ページ: 1058-1073
  • DOI: 10.1016/j.cell.2015.04.029.
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] PI4K-beta and MKNK1 are regulators of hepatitis C virus IRES-dependent translation. (2015)
  • 著者名/発表者名: Lupberger J, Casanova C, Fischer B, Weiss A, Fofana I, Fontaine N, Fujiwara T, Renaud M, Kopp A, Schuster C, Brino L, Baumert TF, Thoma C.
  • 雑誌名: Sci Rep. 巻: 5 ページ: 13344
  • DOI: 10.1038/srep13344.
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] ヒトにおけるmicroRNAが蛋白質合成を制御する機序の解明 (2015)
  • 著者名/発表者名: 深尾亜喜良、藤原俊伸
  • 雑誌名: 臨床免疫・アレルギー科 巻: 64 ページ: 307
• [雑誌論文] microRNA機構とRNA結合タンパク質による遺伝子発現制御 (2015)
  • 著者名/発表者名: 深尾亜喜良、藤原俊伸
  • 雑誌名: 細胞工学 巻: 34 ページ: 767-771
• [雑誌論文] The Functions of MicroRNAs: mRNA Decay and Translational Repression. (2015)
  • 著者名/発表者名: Iwakawa HO, Tomari Y.
  • 雑誌名: Trends Cell Biol. 巻: 25 ページ: 651-65
  • DOI: 10.1016/j.tcb.2015.07.011
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Defining fundamental steps in the assembly of the Drosophila RNAi enzyme complex. (2015)
  • 著者名/発表者名: Iwasaki S, Sasaki HM, Sakaguchi Y, Suzuki T, Tadakuma H, Tomari Y.
  • 雑誌名: Nature 巻: 521 ページ: 533-536
  • DOI: 10.1038/nature14254
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [学会発表] in vitro翻訳系を用いた新規創薬ターゲット同定法 (2015)
  • 著者名/発表者名: 藤原俊伸
  • 学会等名: BMB2015 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: 神戸ポートアイランド （兵庫県）
  • 年月日: 2015-12-01 – 2015-12-04
• [学会発表] ポリオウイルスの細胞種特異的なIRES依存的翻訳の解析 (2015)
  • 著者名/発表者名: 貞廣暁利、深尾亜喜良、滝沢直己、竹内理、藤原俊伸
  • 学会等名: BMB2015 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: 神戸ポートアイランド （兵庫県）
  • 年月日: 2015-12-01 – 2015-12-04
• [学会発表] Analysis of cell type specific translation from IRES mRNA derived from two different poliovirus strains (2015)
  • 著者名/発表者名: Akitoshi Sadahiro, Akira Fukao, Naoki Takizawa, Osamu Takeuchi, Toshinobu Fujiwara
  • 学会等名: 第63回日本ウイルス学会学術集会
  • 発表場所: 福岡国際会議場（福岡県）
  • 年月日: 2015-11-22 – 2015-11-24
• [学会発表] Analyses of the molecular function of PABP interacting protein 1 (PAIP1) in translational activation (2015)
  • 著者名/発表者名: Aoyama T, Fukao A, Sonenberg N, Yanagiya A, Fujiwara T
  • 学会等名: Protein Synthesis and Translational Control EMBO CONFERENCE
  • 発表場所: Heidelberg, Germany
  • 年月日: 2015-09-09 – 2015-09-13
  • 国際学会
• [備考] 近畿大学薬学部生化学研究室HP
  • URL: http://www.phar.kindai.ac.jp/biochemistry/