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。

在2020财年，我们澄清了有关精子发生翻译控制的以下几点。 ① 通过蔗糖密度梯度离心，将小鼠睾丸提取物分离成几乎不含mRNA的级分（顶部级分）、含有翻译受到抑制的mRNA的mRNP级分、以及发生翻译的多核糖体级分，并进行下拉。使用低聚（dT）纤维素。对于下拉产物，通过 PMF 分析鉴定每个蛋白质条带。结果，发现mRNP级分的主要组成蛋白是聚A链结合蛋白PABPC1和Y-box RNA结合蛋白YBX2，与多核糖体级分类似。使用 2021 财年基因敲除小鼠进行的分析强烈表明，YBX2 对于整体翻译抑制或 mRNA 稳定并不重要。因此，人们认为微量的未鉴定因子可能是翻译抑制过程中mRNP形成的“核心”。 ② 与预期相反，许多RNA结合蛋白在顶部部分被拉下来。被拉下来的蛋白质主要是与前mRNA结合的hnRNP家族蛋白质。尽管这些蛋白质无处不在，但它们并没有在肝脏的同一部分被拉下来，而肝脏的同一部分基本上不存在翻译控制，例如在睾丸中。因此，认为hnRNP家族蛋白可能通过短暂结合睾丸细胞质中的mRNA来参与翻译抑制。 ③ 通过使用抗EIF4E抗体对睾丸提取物进行免疫沉淀，我们能够检测到肝脏中未发现的EIF4E结合因子。 ④ 在对睾丸中特异存在的PABPC6的研究过程中，发现该蛋白与通用的PABPC1不同，仅分布在翻译不活跃的部分中，并且集中在类染色体中，因此它是一种全局蛋白。有人认为该蛋白质参与翻译抑制。