2019 Fiscal Year Annual Research Report
Comprehensive analysis of non-AUG translation products induced by stress for the investigation of new biomarkers
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16KT0191
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
小川 哲弘 東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 助教 (40323480)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
角田 茂 東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 准教授 (80345032)
小川 智子 国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 生物機能利用研究部門, チーム長 (90466011)
藤井 渉 東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 助教 (40708161)
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| Project Period (FY) |
2016-07-19 – 2020-03-31
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| Keywords | タンパク質合成 / ストレス応答 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究で注目した翻訳開始因子eIF2Aは、開始tRNAに加えて伸長tRNAであるロイシンtRNAとも結合し、これを用いて非AUGコドンであるCUGコドンからの翻訳を開始すると考えられているが、分子レベルでの機能解析は進んでいなかった。また、マウスにて臓器ごとのeIF2AのmRNAおよびタンパク質量が定量されていたが、mRNA量が少ないにも関わらず、タンパク質量が多い臓器もみられた。そこで、まずマウス各臓器におけるeIF2A量をウエスタンブロッティングで定量し、過去の報告の再現性を調べた。その結果、膵臓および肝臓でeIF2Aのタンパク質が多いとする過去の報告が確認された。膵臓では、小胞体ストレスによる負荷が恒常的に観察される。この小胞体ストレス緩和に関わる因子（BiP）の発現はeIF2Aに依存するが、これが膵臓においてeIF2A量が多い理由と考えられる。また、今回の結果から、新たに精巣でもeIF2Aの蓄積が観察された。eIF2Aに依存した非AUGコドンからの翻訳産物が、精巣において重要な役割を担うと考えられる。出芽酵母では、ストレスに応答してeIF2Aの安定性が変化すること、またリン酸化による翻訳後修飾を受けることが報告されている。このことから、哺乳動物においてeIF2Aの安定性が翻訳後修飾で変化する可能性を考えた。データベースを検索したところ、ヒトおよびマウスeIF2Aにおいて、リン酸化を受ける部位が多数予想されていた。リン酸化を受けたタンパク質をウエスタンブロッティングで検出すると、リン酸化を受けていないものと比べてバンドシフトが見られる。そこで、脱リン酸化酵素をeIF2Aに作用させることでこれを検証したが、明確なバンドシフトは観察されなかった。
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