2016 Fiscal Year Annual Research Report
Comprehensive analysis of the molecular mechanisms of microRNA action
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15H02382
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
泊 幸秀 東京大学, 分子細胞生物学研究所, 教授 (90447368)
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2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | microRNA / 翻訳抑制 / poly(A)分解 / Argonaute |
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| Outline of Annual Research Achievements |
microRNAが標的mRNAのpoly(A)鎖の分解を行う際に誘導されるCCR4-NOT複合体に着目し、poly(A)分解反応の詳細な生化学的解析を行った。その結果、細胞内においても試験管内においても、poly(A)配列の下流にA以外の塩基配列が存在する場合には、CCR4-NOT複合体によるpoly(A)の分解は阻害されるが、上流のpoly(A)配列の長さをより長くすると、その阻害効果はキャンセルされた。また、CCR4-NOT複合体に含まれるCCR4とCAF1という2つの脱アデニル化酵素の両方が、このような性質を有することが確認された。つまり、CCR4とCAF1というmiRNAによる脱アデニル化反応を担う酵素群は、共にアデニン塩基を好むエクソヌクレアーゼであるにも関わらず、poly(A)配列の長さとその下流のA以外の塩基配列のバランスに依存して、その活性強度が変化するという性質を内在的に持ち合わせるという新たな知見を得るに至った。
近年、生体内においても、poly(A)鎖はその下流にウラシルやグアニンなどの塩基が付加されているという報告が成されており、poly(A)配列の下流に存在するA以外の配列も除去できるというCCR4-NOT複合体の酵素学的性質は、poly(A)鎖およびその付加配列の制御を考える上で興味深い。
microRNAによる翻訳抑制については、その生体内における意義を明らかにするため、個体内においてpoly(A)分解と翻訳抑制を切り分けることを目的として、poly(A)分解に必須の遺伝子であるgw182のノックアウトショウジョウバエ個体の作成を開始した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
poly(A)の分解反応の主体であるCCR4-NOT複合体の酵素学的解析を行い、poly(A)配列の長さとのバランスに依存してその下流のA以外の塩基配列も分解できるという新規な活性をとらえることができた。これは、microRNAによるpoly(A)分解を考える上でも、CCR4-NOT複合体を利用する様々なRNA結合タンパク質の働きを考える上でも、重要な知見であると考えられる。またmicroRNAによる翻訳抑制についても、ショウジョウバエを用いた個体解析に向けて準備を進めており、全体としては順調に進展していると考えられる。
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| Strategy for Future Research Activity |
microRNAによるpoly(A)の分解反応については、引き続きCCR4-NOT複合体に含まれるCCR4とCAF1という2つの脱アデニル化酵素に着目し、生化学的な解析を進める。特に、microRNAによる脱アデニル化反応はATPを必要とするという予備データに基づき、ATPがどの段階で役割を果たしているのかを詳細に解析する。microRNAによる翻訳抑制については、ショウジョウバエ個体内での理解を目指し、ノックアウトラインの作成とそれを用いた解析を進展させる。
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