神経樹状突起mRNA輸送複合体を構成するp105新規タンパク質の機能解析

2003 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 15030241
• Research Institution: National Institute of Genetics
• Principal Investigator: 椎名 伸之 国立遺伝学研究所, 構造遺伝学研究センター, 助手 (30332175)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 徳永 万喜洋 国立遺伝学研究所, 構造遺伝学研究センター, 教授 (00192659)
• Keywords: RNG105 / RNA結合タンパク質 / 翻訳抑制 / RNA granule / 局所的タンパク合成 / シナプス可塑性

Research Abstract

神経樹状突起における局所的タンパク合成は,シナプス刺激依存的なシナプスの修飾,さらにはシナプス可塑性に必須のメカニズムである。RNA granuleはおもにリボソームとRNAから成る高次複合体で,シナプス機能に必要なmRNAの神経樹状突起への輸送および局所的タンパク合成の制御に関与することが知られている。これまでに我々は,RNA granuleの新規構成タンパク質としてp105を同定した。本年度の研究の主な目的は,p105タンパク質の機能解析であった。
本年度の研究により,p105(=RNG105,RNA granule protein 105)がRNA結合モチーフをもち,mRNAに直接結合する活性をもつことが明らかになった。また,RNG105がin vivoで翻訳を抑制する活性をもつことがわかった。この活性は,RNA granuleがシナプス刺激のない条件下で翻訳静止状態であるという結果とよく一致した。さらに,シナプス刺激(BDNF刺激)によってRNG105がmRNAおよびRNA granuleから解離することを見いだした。この解離は,RNA granule近傍における局所的タンパク合成の活性化とよく相関していた。以上の結果から,RNG105はRNA granuleにおいてmRNAに直接結合してその翻訳を抑制しているが,シナプス刺激依存的にmRNAおよびRNA granuleから解離して翻訳抑制が解除され,局所的タンパク合成が起こる,というモデルが考えられた。

Research Products

• [Publications] Hirakawa, Y.: "Observation and analysis of single DNA nano-kinetics by pin-fiber video scope."Analyst. 128. 676-680 (2003)
• [Publications] 徳永万喜洋: "生きた細胞でうごめく「分子の振舞い」をダイナミックな映像で可視化"ダイヤモンド・ループ. 4. 38 (2004)
• [Publications] 徳永万喜洋: "生物物理ハンドブック"朝倉書店(印刷中).