mRNAの翻訳と分解を制御する新規G蛋白質群の機能

控制 mRNA 翻译和降解的新型 G 蛋白的功能

基本信息

批准号：
15030208
负责人：
星野真一
金额：
$ 3.58万
依托单位：
The University of Tokyo
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：
2003
资助国家：
日本
起止时间：
2003 至 2004
项目状态：
已结题

项目摘要

我々は翻訳終結因子であるeRF3/GSPTが、eRF1と相互作用し翻訳終結過程を制御する一方で、ポリA鎖結合蛋白質(PABP)とも相互作用し翻訳終結と共役してmRNA分解過程を制御していることを示してきた。本研究の目的は、この翻訳終結と共役したmRNA分解の分子機構の詳細を明らかにすることにある。平成16年度においては、特にeRF3/GSPTのGTP結合蛋白質(G蛋白質)としての性質に着目し、共役過程においてこのG蛋白質としての特性がどのように使われているかを検討し、以下の知見を得た。(1)eRF3/GSPTはGTP結合型においてeRF1と結合し、このようなGTPの効果は、他のヌクレオチド(ATP, UTP, CTP, ITP)では観察されない。また、GDP結合型においてeRF3/GSPTは、eRF1から解離する。eRF3/GSPTのGTP結合部位に変異を導入するとeRF1との結合が阻害されることからもこのGTP依存性の重要性が裏付けられた。また、このような変異をもつ細胞株を作製し翻訳終結過程を調べると異常が観察されることから、eRF3/GSPTへのGTPの結合が翻訳終結において必須の役割を果たしていることを証明することができた。(2)一方、eRF3/GSPTとPABPとの結合に関しては、GTP結合型、GDP結合型に関わらず観察され、eRF3/GSPTのGTP結合部位の変異による影響も観察されなかった。しかしながら、このような変異をもつ細胞株において、mRNA分解過程には異常が観察され、mRNA分解過程がGTP依存的な翻訳終結過程と共役しているということを強く示唆した。(3)さらに、eRF3/GSPTの機能欠損株においてeRF1を過剰発現すると翻訳終結は正常なレベルに回復するが、このような株においてmRNA分解の異常は回復しないことから、mRNA分解を引き起こすには翻訳終結にみでは不十分でありeRF3/GSPTが必須の役割を果たしているいることを証明した。以上のように、eRF3/GSPTはG蛋白質としての特性を使い、翻訳終結とmRNA分解とを共役させる分子スイッチとして機能していることを明らかにした。

我们已经表明，翻译终止因子ERF3/GSPT与ERF1相互作用并调节翻译终止过程，同时还与Polya链结合蛋白（PABP）相互作用，并与翻译终止的结合以调节mRNA降解过程。这项研究的目的是阐明与该翻译终止结合的mRNA降解的分子机制。在2004年，我们专注于ERF3/GSPT作为GTP结合蛋白（G蛋白）的特性，并检查了在共轭过程中如何使用该G蛋白的性质，并获得了以下发现。（1）ERF3/GSPT以GTP结合形式结合ERF1，而其他核苷酸（ATP，UTP，CTP，ITP）未观察到GTP的这种影响。此外，在GDP结合的类型中，ERF3/GSPT与ERF1分离。该GTP依赖性的重要性被证实为在ERF3/GSPT的GTP结合位点引入突变抑制了与ERF1的结合。此外，当产生携带这种突变的细胞系并研究了翻译终止过程时，观察到异常，并且有可能证明GTP与ERF3/GSPT的结合在翻译终止中起着至关重要的作用。（2）另一方面，观察到ERF3/GSPT和PABP之间的结合无论GTP结合或GDP结合类型，并且观察到ERF3/GSPT的GTP结合位点突变的影响。然而，在携带这种突变的细胞系中的mRNA降解过程中观察到异常，强烈表明mRNA降解过程与GTP依赖性翻译终止过程相连。（3）此外，在功能缺陷的ERF3/GSPT应力中，ERF1的过表达将翻译终止恢复到正常水平，但是这种菌株中mRNA降解的异常尚未恢复，我们证明翻译终止不足以导致mRNA降解，以及ERF3/gspt的角色。如上所述，据揭示了ERF3/GSPT将其特性用作G蛋白，并且用作分子开关，该分子开关将翻译终止和mRNA降解。