イトマキヒトデ卵母細胞ＭＩ停止解除時のｍＲＮＡポリＡ鎖伸長制御機構

海星卵母细胞 MI 阻滞释放后 mRNA 聚 A 链伸长的控制机制

基本信息

批准号：
13J10787
负责人：
越智洋絵
金额：
$ 2.11万
依托单位：
Ochanomizu University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2013
资助国家：
日本
起止时间：
2013-04-01 至 2016-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-13J10787/
关键词：
mRNA ポリA鎖伸長ウリジレーション卵母細胞ヒトデ

项目摘要

哺乳類培養細胞などでは mRNAの“短いポリA鎖”の末端がU化されることが報告されており、U化は“mRNA分解の目印”と考えられている。一方卵母細胞では“短いポリA鎖”をもつmRNAが貯蔵されており、時期特異的にそのポリA鎖が伸長され翻訳が活性化する。しかし卵におけるmRNAとU化との関係は全く明らかでなかった。そこで本研究ではこれに着目し「卵細胞のｻｲｸﾘﾝB mRNAがU化されており、U化RNAは全体分解を受けずにポリA化すること」を明らかにしてきた。すなわち卵細胞のmRNA U化は“mRNA分解目印”とは異なる機能をもつ可能性があり、さらなる詳細の究明が必要だった。そこで本年度は次の２つの課題に取り組んだ。【U化ｻｲｸﾘﾝB mRNAがポリA化される現象の詳細解明】ホルモン刺激前後の卵のｻｲｸﾘﾝB mRNAの動態と配列の詳細を調べたところ「U化mRNAの3’末は数塩基の部分的な分解(トリミング)を受け、続いてポリA化が起きる」ことが明らかとなった。ただしトリミングを受けずにポリA化するものも約1/3存在しており、トリミングはポリA化の必須要素ではないと考えられる。【卵細胞mRNA U化の網羅的解析】卵成熟過程におけるU化修飾の全体像を明らかにするため、次世代ｼｰｸｴﾝｼﾝｸﾞ用のサンプル調整法の検討そしてｼｰｸｴﾝｼﾝｸﾞ解析を行った。ホルモン刺激前の卵のmRNA3'末端配列について解析したところ、U化されるmRNAは数百種類存在することが明らかとなった。本研究ではU化mRNAには“分解経路”に加え、“翻訳へ利用される経路”が存在することを証明し、さらに網羅的解析によりその全体像の一端を明らかにすることに成功した。今後は3’末端トリミングの分子機構の解明や網羅的解析を進めることで、U化修飾の全体像を明らかにし、卵母細胞U化の生理学的意義の解明に迫ることが期待される。

据报道，在培养的哺乳动物细胞中，mRNA的“短聚A链”末端呈U形，U型被认为是“mRNA降解的标志”。另一方面，在卵母细胞中，储存有“短聚A链”的mRNA，并且聚A链被拉长，并且以特定时期的方式激活翻译。然而，鸡蛋中mRNA和U转化之间的关系根本不清楚。在这项研究中，我们重点关注这一点并阐明了“卵细胞中的细胞周期蛋白 B mRNA 是 U 结合的，并且 U 结合的 RNA 会转化为 PolyA，而不会发生完全降解。”换句话说，卵细胞中的mRNA U结合可能具有与“mRNA降解标记”不同的功能，需要进一步详细研究。因此，今年我们主要解决了以下两个问题。 [详细阐明U修饰的cyclin B mRNA转化为polyA的现象] 当我们研究激素刺激前后卵细胞周期蛋白B mRNA的动态和序列细节时，我们发现“3”末端U-修饰的 mRNA 部分由多个碱基组成，结果表明该蛋白质经过大量分解（修剪），然后进行多聚腺苷酸转化。然而，其中约1/3未经修剪就转化为poly-A，因此修剪不被认为是转化为poly-A的必要元素。【卵细胞mRNA U修饰的综合分析】为了弄清卵子成熟过程中U修饰的全貌，我们研究了二代测序的样本制备方法并进行了测序分析。对激素刺激前鸡蛋中 mRNA 3' 端序列的分析表明，有数百种类型的 mRNA 是 U 结合的。在这项研究中，我们证明了U-结合的mRNA除了“降解途径”之外还具有“翻译途径”，通过综合分析，我们成功地阐明了整体情况的一部分。未来，期望通过阐明3'端修剪的分子机制并进行综合分析，能够阐明U修饰的全貌，阐明卵母细胞U修饰的生理意义。