異常翻訳に起因する品質管理機構におけるリボソームのユビキチン化制御

翻译异常引起的质量控制机制中核糖体泛素化的控制

基本信息

批准号：
19J11326
负责人：
杉山誉人
金额：
$ 1.09万
依托单位：
Tohoku University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2019
资助国家：
日本
起止时间：
2019-04-25 至 2021-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

採用第二年度では、翻訳速度遅延時におけるリボソームのユビキチン化制御について解析を行った。リボソームによる翻訳反応は一定の速度ではなく、緩急をつけて行われている。この翻訳速度の変化は、リボソームへのアミノアシルtRNAのリクルートのしやすさに依存しており、コドン至適度として定義づけられている。また、翻訳速度を遅延させる非至適コドンに富んだmRNAの安定性は相対的に低いことが報告されている。申請者の所属研究室では、国際共同研究により、コドン至適度に依存したmRNA分解は、遺伝子発現を広範に制御するCcr4-Not複合体により誘導されていることを昨年度までに明らかにし、今年度報告した。申請者は、Ccr4-Not複合体の構成成分であるNot4によるリボソームタンパク質eS7のユビキチン化が本反応に重要であることを明らかにした。また、翻訳伸長反応を阻害するmRNA配列の翻訳は、リボソームの動きを停止させることが明らかになっている。リボソームの衝突は、その mRNA 由来の合成途上のペプチド鎖が産生されないだけではなく、後続のリボソームによる翻訳を阻害するために、細胞にとって有害である。細胞は、これを回避するためにRibosome-associated Quality Control(RQC)と呼ばれる品質管理機構を備えており、異常翻訳を解消している。申請者は、昨年度までに哺乳類細胞におけるRQC関連因子を同定し、今年度はRabbit Reticulocyte Lysateによる試験管内翻訳系を用いたRQC反応の再構成を行なった。その結果、衝突リボソームは、ZNF598によるリボソームタンパク質uS10のK63型ポリユビキチン化を受けること、さらにこの反応がhRQT複合体に依存した解離反応に必要であることを明らかにした。本成果は論文投稿準備中である。

在项目的第二年，我们分析了翻译速率延迟时核糖体泛素化的调控。核糖体的翻译反应不是以恒定速率进行，而是以较慢的速率进行。翻译率的这种变化取决于氨酰基-tRNA 被招募到核糖体的难易程度，并被定义为密码子最优性。此外，据报道，富含非最佳密码子的 mRNA 会降低翻译速度，稳定性相对较低。通过国际合作研究，申请人的实验室去年已报道，密码子模式依赖性 mRNA 降解是由 Ccr4-Not 复合物诱导的，该复合物广泛控制基因表达。申请人透露，Not4（Ccr4-Not 复合物的一个组成部分）对核糖体蛋白 eS7 的泛素化对于该反应非常重要。研究还表明，抑制翻译延伸反应的 mRNA 序列的翻译会阻止核糖体运动。核糖体碰撞对细胞有害，因为来自 mRNA 的新生肽链不仅不会产生，而且还会抑制后续核糖体的翻译。为了避免这种情况，细胞配备了一种称为核糖体相关质量控制（RQC）的质量控制机制，以消除异常翻译。申请人去年在哺乳动物细胞中鉴定出了 RQC 相关因子，今年利用兔网织红细胞裂解物的体外翻译系统重建了 RQC 反应。结果表明，碰撞核糖体通过 ZNF598 对核糖体蛋白 uS10 进行 K63 型多泛素化，并且该反应是 hRQT 复合物依赖性解离反应所必需的。该结果目前正在准备发布。

项目成果

期刊论文数量（14）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

多段階ユビキチン化反応が機能不全リボソームの分解を誘導する

多步泛素化诱导功能失调的核糖体降解

DOI：
发表时间：
2019
期刊：
影响因子：
0
作者：
◯杉山誉人;李思涵;加藤海輝;池内健;市村淳;松尾芳隆;稲田利文
通讯作者：
稲田利文

ケースウェスタンリザーブ大学(米国)

凯斯西储大学（美国）

DOI：
发表时间：
期刊：
影响因子：
0
作者：
通讯作者：

The Ccr4-Not complex monitors the translating ribosome for codon optimality

Ccr4-Not 复合体监控翻译核糖体的密码子最优性

DOI：
发表时间：
2020
期刊：
影响因子：
0
作者：
Takato Sugiyama; Yoshitaka Matsuo; Robert Buschauer; Ying;Beckmann
通讯作者：
Beckmann

The Ccr4-Not complex monitors the translating ribosome for codon optimality

Ccr4-Not 复合体监控翻译核糖体的密码子最优性

DOI：
发表时间：
2020
期刊：
影响因子：
0
作者：
◯Sugiyama T; Matsuo Y; Buschauer R; Chen YH; Alhusaini N; Sweet T; Ikeuchi K; Cheng J; Matsuki Y; Nobuta R; Gilmozzi A; Berninghausen O; Tesina P; Becker T; Coller J; Beckmann R; Inada T.
通讯作者：
Inada T.

mRNAの安定性を決定する新たな分子機構の発見～遺伝子発現の根幹を監視する新たな仕組み～

发现决定 mRNA 稳定性的新分子机制 - 监测基因表达基础的新机制 -