初期胚発生システムを支配する母性RNAの局在化と翻訳の時空的制御機構

母体RNA定位和翻译控制早期胚胎发育系统的时空控制机制

基本信息

批准号：
14034205
负责人：
中村輝
金额：
$ 4.35万
依托单位：
The Institute of Physical and Chemical Research
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：
2002
资助国家：
日本
起止时间：
2002 至 2003
项目状态：
已结题

项目摘要

初期胚の極性は,しばしば母性RNAの局在化によって生み出される。これら母性RNAは,翻訳が抑制された状態で局在化し,局在化した領域でのみ翻訳される。このような輸送・局在化そして翻訳制御機構は,正常な胚発生に必須であるが,その分子機構については良くわかっていない。ショウジョウバエ卵形成過程におけるoskar RNAの卵母細胞後極への局在化,局在化過程における翻訳の抑制は,胚の腹部及び生殖細胞の形成に必須である。しかし,oskar mRNAの翻訳抑制機構については良くわかっていない。本研究では,oskar mRNAを含む母性RNP複合体を構成する新規タンパク質として,翻訳開始因子eIF4Eと分子機能未知のタンパク質であるCupを同定した。また,eIF4EとCupとが直接結合すること,cup突然変異体において,oskar mRNAの翻訳抑制が異常となっていることを明らかにした。さらに,Cupが,oskar RNAの3'UTRに結合する翻訳抑制因子として知られていたBrunoとRNA非依存的に会合することを明らかにした。以上の結果は,(1)Cupタンパク質が,oskar mRNAの新規翻訳抑制因子であること,(2)Cupタンパク質を介した翻訳抑制は,翻訳開始因子であるeIF4Eの機能を制御することにより行われていること,(3)CupはBrunoの'translational' co-repressorとして機能すること,(4)局在化過程においてoskar mRNAの翻訳は,mRNAの5'側と3'側の相互作用を介して抑制されていることを予想させた。

早期胚胎的极性通常是由母体RNA定位产生的。这些母体RNA位于压抑翻译并仅在局部区域进行翻译的状态。这种运输，定位和翻译控制机制对于正常的胚胎发育至关重要，但是它们的分子机制尚不清楚。在果蝇卵子发生过程中，Oskar RNA将OSKAR RNA定位在卵母细胞的后卵线和抑制在定位过程中翻译的抑制对于形成胚胎的腹部和生殖细胞至关重要。但是，尚不清楚对奥斯卡mRNA的翻译抑制作用的机制。在这项研究中，我们确定了具有未知分子功能的蛋白质的翻译起始因子EIF4E和CUP，是构成含有Oskar mRNA的母体RNP复合物的新型蛋白质。还揭示了EIF4E和杯子直接结合，并且OSKAR mRNA的翻译抑制在杯突变体中是异常的。此外，揭示了杯子与RNA独立于Bruno（被称为翻译阻遏物）与Oskar RNA的3'UTR结合。 The above results predict that (1) the Cup protein is a novel translational repressor of oskar mRNA, (2) the Cup protein-mediated translational suppression is carried out by regulating the function of eIF4E, the translational initiation factor, (3) Cup functions as a 'translational' co-repressor of Bruno, and (4) the translation of oskar mRNA during the localization process is suppressed through interactions between the 5' and 3' mRNA的侧面。