2018 Fiscal Year Annual Research Report
Functional analysis of nascent peptides regulating mRNA localization
| Project Area | Nascent-chain Biology |
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| Project/Area Number |
26116006
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| Research Institution | Nara Institute of Science and Technology |
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Principal Investigator |
河野 憲二 奈良先端科学技術大学院大学, 研究推進機構, 特任教授 (50142005)
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| Project Period (FY) |
2014-07-10 – 2019-03-31
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| Keywords | 蛋白質 / 新生鎖 / 翻訳休止 / 小胞体ストレス応答 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は，翻訳休止（ポージング）により起こる，翻訳途上蛋白質とリボソームの品質管理機構，また翻訳レベルでの新生鎖とリボソームの生理機能について明らかにすることを目的としている。モデル蛋白質として，哺乳動物細胞の小胞体ストレス応答に重要なXBP1uの翻訳休止によるXBP1u mRNAの小胞体膜への輸送機構と翻訳休止機構を解明する。小胞体膜への輸送のためには、「疎水性領域(HR2)と翻訳休止配列（PS）の2つが必要であり、SRPがHR2に結合するためには翻訳休止することが必要であることを既に明らかにした（Kanda et al., PNAS, 2016）。今年度はPSにより何故翻訳休止が起きるのか、という点に絞り研究を進めた。翻訳休止を起こす時には、PS領域はリボソームトンネル内にあることから、当然rRNAやリボソームタンパク質との直接的相互作用により翻訳休止が起こることが予想された。この相互作用する分子を見出すために、PSと相互作用するリボソームタンパク質を光架橋法と質量分析により検索した。その結果、リボソームトンネル狭窄部位を形成しかつ検出頻度も一番高かったRPL4(uL4)が候補にあがった。新生鎖と相互作用する可能性のあるアミノ酸が既に報告されていたので、このアミノ酸を他のアミノ酸に変えた変異型RPL4を発現する細胞を作成し、XBP1uの翻訳休止に変化が出るかどうかを検討したところ、このアミノ酸がXBP1uの休止に関与しているという結果を得た。この結果はPSとリボソームとのクライオ電顕との結果（Shanmuganathan, et al. Elife, 2018）からも示唆されており、哺乳動物の生理的意義のある翻訳ポージングが、リボソーム蛋白質との相互作用により直接起こる可能性を示した初めての報告になる。
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| Research Progress Status |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
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[Journal Article] Genome-wide survey of ribosome collision.2020
Author(s)
Han, P., Mito, M., Shichino, Y., Hashimoto, S., Udagawa, T., Kohno, K., Yoshida, M., Mishima, Y., Inada, T., Iwasaki, S.
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Journal Title
Cell Reports
Volume: 31
Pages: -
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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