精子形成減数分裂期以降における完全な翻訳抑制と部分的な翻訳抑制の機構

精子发生减数分裂阶段后完全和部分翻译抑制的机制

基本信息

批准号：
21K05498
负责人：
柏原真一
金额：
$ 2.66万
依托单位：
University of Tsukuba
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K05498/
关键词：
精子形成翻訳制御 RNA結合タンパク質精細胞

项目摘要

精子形成における翻訳制御に関して、令和4年度では以下の点を明らかにした。①ショ糖密度勾配遠心によりマウス精巣抽出液を、mRNAをほとんど含まない画分（トップ画分）、翻訳が抑制されたmRNAが含まれるmRNP画分、および翻訳が行われているポリソーム画分に分画し、オリゴ(dT)セルロースによるプルダウンを行った。プルダウン産物について、各タンパク質バンドをPMF解析により同定した。その結果、mRNP画分の主要構成タンパク質は、ポリソーム画分と同様、ポリ(A)鎖結合タンパク質PABPC1とY-box RNA結合タンパク質YBX2であることが判明した。令和3年度でのノックアウトマウスを用いた解析により、YBX2はグローバルな翻訳抑制にもmRNAの安定化にも重要ではないことが強く示唆されている。したがって、微量に含まれる未同定因子が、翻訳抑制におけるmRNP形成の「核」となっている可能性が考えられた。②予想に反し、トップ画分において多くのRNA結合タンパク質がプルダウンされた。プルダウンされたタンパク質は主に、mRNA前駆体に結合するhnRNPファミリータンパク質であった。これらタンパク質は普遍的に存在するが、精巣のような翻訳制御がほとんど行われない肝臓の同画分ではプルダウンされなかった。したがって、hnRNPファミリータンパク質が、精巣細胞質において一過的にmRNAに結合することにより、翻訳抑制に関与している可能性が考えられた。③抗EIF4E抗体を用いた精巣抽出液の免疫沈降により、肝臓ではみられないEIF4E結合因子を検出することができた。④精巣特異的に存在するPABPC6に関する研究の過程で、本タンパク質が普遍的なPABPC1とは異なり、翻訳不活性画分にのみ分布すること、またクロマトイドボディに濃縮されていることなどから、グローバルな翻訳抑制に関与することが示唆された。

关于精子发生中的翻译控制，在2022年阐明了以下几点：1）将小鼠睾丸提取物分割成几乎没有mRNA（最高级分）的馏分，其中包含具有抑制翻译的mRNA的mRNP分数，以及使用寡核（DT）蜂窝蛋白（dt）callululose降低了翻译，并将翻译缩小。对于下拉产品，通过PMF分析鉴定了每个蛋白质带。结果，发现MRNP级分的主要成分蛋白是poly（a）链结合蛋白PABPC1和Y-box RNA结合蛋白YBX2，类似于多粒子级数。在2021年使用敲除小鼠的分析强烈表明，YBX2对于全球翻译抑制或mRNA稳定并不重要。因此，据认为，痕量中包含的未识别因素可能是翻译抑制过程中MRNP形成的“核”。 ②对期望的竞争，将许多RNA结合蛋白拉下来。拉下的蛋白主要是与mRNA前体结合的HNRNP家族蛋白。这些蛋白质是普遍存在的，但没有在肝脏的相同部分（例如睾丸）中被拉下来，那里很少进行翻译控制。因此，认为HNRNP家族蛋白可能通过在睾丸细胞质中与mRNA瞬时结合而参与转化抑制。 3）使用抗EIF4E抗体对睾丸提取物进行免疫沉淀，允许检测肝脏中未见的EIF4E结合因子。 ④在睾丸中特异性存在的PABPC6的研究过程中，该蛋白质与通用PABPC1不同，并且仅分布在翻译 - 活性分数中，并集中在染色体体中，这表明它与全球翻译抑制有关。