動物卵受精による母性mRNA翻訳活性化の分子機構

动物卵子受精激活母体mRNA翻译的分子机制

• 批准号: 15030230
• 负责人: 佐藤 賢一
• 金额: $ 3.65万
• 依托单位: Kobe 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: 2003
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2003 至 2004
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-15030230/
• 关键词: 受精; RNA結合タンパク質; チロシンリン酸化; 初期発生; シグナル伝達; hnRNP K; Src; MAPキナーゼ; 翻訳活性化; 母性mRNA; 試験管内再構成; ゼノパス; プロテオーム

アフリカツメガエル(以下、ゼノパス)の受精と初期発生におけるRNA結合タンパク質heteronuclear ribonucleoprotein K(hnRNP K)の機能に焦点を充てた解析を行なった。ゼノパス卵hnRNPK(以下、xhnRNP K)は分子サイズ47kのタンパク質として発現し、大部分は細胞質分画に、一部はポリソーム分画に存在していた。ポリウラシルRNAの固定されたビーズを用いたアフィニティー沈降実験から、xhnRNP KにRNA結合能があることが示唆された。受精後5分から20分の初期胚において、xhnRNP Kは一過的にチロシンリン酸化されていることがわかった。ゼノパス卵で受精直後に活性化されるチロシンキナーゼSrc(xSrc)の阻害剤を注入しておいた卵では、xhnRNP Kの受精依存的なチロシンリン酸化が阻害された。xSrcの活性化を伴う人為的卵活性化処理によってもxhnRNP Kのチロシンリン酸化は誘導された。一方、未受精卵においてxhnRNP Kがセリン/スレオニンリン酸化されていることが分かった。このリン酸化は受精後20分過ぎには低下し、分裂前期の胚において再び一過的な上昇を示した。同じリン酸化の上下動パターンはp42 MAPキナーゼにも見られた。HEK293細胞を用いた強制発現実験と卵抽出液を用いたインビトロリン酸化実験において、xSrcあるいはp42 MAPキナーゼによるxhnRNP Kのリン酸化の再構成に成功した。xhnRNP KのポリウラシルRNA結合能はチロシンリン酸化により低下し、セリン/スレオニンリン酸化により上昇することが示された。以上から、ゼノパス卵xhnRNP KはxSrcおよびp42 MAPキナーゼによるリン酸化の標的としてRNA機能、特に母性mRNA翻訳制御に関与することが示唆された(投稿準備中)。

我们进行了分析，重点介绍了在Xenopus的受精和早期发育期间（以下称为Xenopus）的RNA结合蛋白异核核糖核蛋白K（HNRNP K）的功能。爪蟾鸡蛋Hnrnpk（以下称为XHNRNPK）表示为一种蛋白质，分子大小为47K，并且主要存在于细胞质级分中，部分在多个级分中。使用固定珠的亲和沉淀实验表明XHNRNP K具有RNA结合能力。发现XHNRNP K在受精后5至20分钟在早期的胚胎中瞬时磷酸化。注射酪氨酸激酶SRC（XSRC）抑制剂的卵在Xenopus卵中受精后立即被激活，抑制了XHNRNP K的受精依赖性酪氨酸磷酸化。 XHNRNP K的酪氨酸磷酸化也通过XSRC激活来诱导人工卵激活。另一方面，发现XHNRNP K是未受精卵中的丝氨酸/苏氨酸磷酸化。受精后20分钟后，这种磷酸化下降，并再次显示出滥交胚胎的短暂增加。在P42 MAP激酶中也可以看到相同的磷酸化模式。在使用HEK293细胞和使用卵提取物的体外磷酸化实验的强制表达实验中，我们通过XSRC或P42 MAP激酶成功地重构了XHNRNP K的磷酸化。结果表明，XHNRNP K的聚氨基RNA结合能力通过酪氨酸磷酸化降低，并通过丝氨酸/苏氨酸磷酸化增加。从以上，已经提出Xenopus egg XHNRNP K参与RNA功能，尤其是母体mRNA翻译对照，作为XSRC和p42 MAP激酶磷酸化的靶标（准备发布）。

项目成果

Kurokawa, M.: "Mammalian fertilization : From sperm factor to phospholipase Cζ."Biology of the Cell. In press. (2004)

Kurokawa, M.：“哺乳动物受精：从精子因子到磷脂酶 Cze”。《细胞生物学》出版（2004 年）。

Generation of an antibody specific to Xenopus fertilized eggs by subtractive immunization

• DOI: 10.1111/j.1365-2443.2005.00838.x
• 发表时间: 2005-04-01
• 期刊: GENES TO CELLS
• 影响因子: 2.1
• 作者: Sakakibara, K;Sato, K;Fukami, Y
• 通讯作者: Fukami, Y

Sato, K.: "Src-dependent phosphorylation of the EGF receptor Tyr-845 mediates Stat-p21^<waf1> pathway in A431 Cells."Genes to Cells. 8. 935-943 (2003)

Sato, K.：“EGF 受体 Tyr-845 的 Src 依赖性磷酸化介导 A431 细胞中的 Stat-p21^<waf1> 途径。”基因到细胞。

Molecular identification and characterization of Xenopus egg uroplakin III, a raft-associated protein that is tyrosine-phosphorylated upon egg fertilization

非洲爪蟾卵尿斑蛋白 III 的分子鉴定和表征，这是一种卵子受精时酪氨酸磷酸化的筏相关蛋白

• 发表时间: 2005
• 期刊: J.Biol.Chem. (In press)
• 作者: Miyazaki;T.;Takahashi K;Fukuhara A;Hamazaki T;Tomoda K;Murakami M;Sato K.et al.;Tokmakov A.A.et al.;Sakakibara K.et al.;Sakakibara K.et al.
• 通讯作者: Sakakibara K.et al.

佐藤 賢一: "がん遺伝子Srcから受精、そしてRNAワールドへ"RNA Network Newsletter. 2. 43-48 (2003)

Kenichi Sato：“从癌基因 Src 到受精和 RNA 世界”RNA Network Newsletter，2. 43-48 (2003)。