HIV-1 Rev蛋白によるウイルスmRNAの核外輸送と翻訳調節

HIV-1 Rev蛋白对病毒mRNA的核输出和翻译调节

基本信息

批准号：
08269102
负责人：
木村富紀
金额：
$ 1.6万
依托单位：
Kansai Medical University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
1996
资助国家：
日本
起止时间：
1996 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-08269102/
关键词：
HIV-1 Rev 構造遺伝子mRNA 核外輸送 eIF5A Ran GTPaseサイクル翻訳調節アクチン

项目摘要

HIV-1 Rev蛋白の作用機作として、RREを有する構造遺伝子mRNA(RRE RNA)の核外輸送並びに同mRNAの翻訳を調節する効果を想定し検討した。1.核外輸送調節:(1)Rev 活性ドメインに結合する細胞因子がRevによるmRNA核外輸送に果たす役割を知る目的で、これらを吸着・除去するHTLV-1 Rexのミュータントを用いて解析した所、Rev-mRNA複合体が形成されている場合でもこれらの細胞因子が除かれればRRE RNAの核外輸送は生じない事、又この抑制はRev活性化ドメイン結合蛋白と考えられるeIF5Aを補うことによって部分回復をすることを証明した。(2)RRE RNA-Rev-細胞因子複合体の核膜孔通過がRan/GTPaseサイクルにより調節される可能性を検討する目的で、Ranに対するGDP/GTP交換因子であるRCC1の温度感受性変異細胞を用いウイルスmRNAの核外輸送に対する影響を検討した。その結果、Rev依存性mRNAの核膜孔通過にはRan-GTPの存在が必須である事が判明した。以上から、RRE RNAの核外輸送にはRevとの複合体形成に引き続き同蛋白に対するeIF5Aの結合が少なくとも必要であり、又核膜孔通過に当たってはRan/GTPaseサイクルによる調節を受ける事が明らかとなった。2.翻訳調節効果:従来から、Rev(-)細胞細胞質に蛋白発現を伴わぬRRE RNAの存在を認めてきた。このmRNAの存在様式をRev(+)細胞と比較したところ、同RNAの核外輸送初期に一致してRev存在下にのみ核周囲にmRNA凝集塊形成が観察された。この凝集塊には、アクチン、eIF4E並びに対応するウイルス構造蛋白が共存するのに対し、Rev(-)細胞に認められる凝集塊非形成性の細胞質mRNAにはアクチンとの共存は認められなかった。この結果から、RevはRRE RNAを核外に輸送後、細胞骨格上に構成されるsupramolecular complexとしての翻訳機構へこれを誘導する調節効果を有すると考えた。

作为HIV-1 Rev蛋白的作用机制，我们假设并研究了调节含有RRE的结构基因mRNA（RRE RNA）的核输出以及该mRNA的翻译的作用。 1.核输出的调控：(1)为了了解与Rev活性结构域结合的细胞因子在Rev的mRNA核输出中所起的作用，我们使用了HTLV-1 Rex的突变体来吸附并去除这些因子。然而，即使形成了Rev-mRNA复合物，如果除去这些细胞因子，RRE我们证明，RNA 的核输出不会发生，并且这种抑制可以通过补充 eIF5A 来部分恢复，eIF5A 被认为是 Rev 激活结构域结合蛋白。 (2)为了检验RRE RNA-Rev-细胞因子复合物的核孔通道受Ran/GTPase循环调节的可能性，我们生成了RCC1的温度敏感突变细胞，RCC1是GDP/GTP交换因子Ran.研究了对病毒mRNA核输出的影响。结果表明，Ran-GTP 的存在对于 Rev 依赖性 mRNA 通过核孔至关重要。由上可知，RRE RNA 的核输出至少需要 eIF5A 与 Rev 形成复合物后与同一蛋白质结合，并且通过核孔的通道受到 Ran/GTPase 循环的调节。它变成了。 2.翻译调节作用：已认识到RRE RNA存在于Rev(-)细胞的细胞质中，但不表达蛋白质。当我们将该 mRNA 的存在模式与 Rev(+) 细胞进行比较时，我们观察到只有在 Rev 存在的情况下，mRNA 才会在细胞核周围形成聚集体，这与相同 RNA 的核输出的早期阶段一致。肌动蛋白、eIF4E和相应的病毒结构蛋白共存于这些聚集体中，而在Rev(-)细胞中观察到的非聚集体形成的细胞质mRNA未观察到与肌动蛋白共存。从这个结果来看，我们认为Rev具有将RRE RNA转运出细胞核，然后作为构建在细胞骨架上的超分子复合物引导其进入翻译机制的调节作用。