eIF3aのポリアンフォライト天然変性領域による神経活動依存的翻訳制御の解析

eIF3a 聚两性电解质自然退化区域的神经元活动依赖性翻译控制分析

基本信息

批准号：
22K19281
负责人：
椎名伸之
金额：
$ 4.16万
依托单位：
Center for Novel Science Initatives, National Institutes of Natural Sciences
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-06-30 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

真核生物翻訳開始因子eIF3aは、生物の複雑化に伴ってC末端に長い天然変性領域（IDR）を持つようになった。脊椎動物では、酵母と比較して、このIDRが約400アミノ酸も伸長し（vertebrate IDR, vIDR）、その約6割が極性アミノ酸で構成されている。vIDRの前半部分は、10アミノ酸が20回程度繰り返したリピート配列であり、後半部分は似たアミノ酸組成を持つが、配列はランダムである。eIF3aは、マウスの神経細胞において、局所的翻訳を担うRNA顆粒に局在する。vIDRの存在により、神経活動に応じてダイナミクスを切り替えることができる。すなわち、神経の静止状態では流動性が低く保たれており、活動状態では流動性が上昇し、この制御が神経活動依存的な局所的翻訳の活性化に関係していると考えられる。今年度は、vIDRの部分欠失変異体を作成し、神経RNA顆粒における流動性への影響を光褪色後蛍光回復法（FRAP）を用いて解析した。vIDRのリピート領域のみまたはランダム領域のみを欠損した場合、どちらも神経静止状態での流動性が高くなり、その流動性は活動状態でも変化しなかった。したがって、vIDRによる神経活動依存的な流動性制御には、リピート領域とランダム領域の両方が関与し、特に配列がリピートである必要はないことが示唆された。両領域が相加的に関与することを考えると、これらのアミノ酸組成で構成されるIDRが、400アミノ酸程度の長さを有することが、神経活動依存的な流動性制御を付与するために必要である可能性が考えられた。

随着活生物体变得更加复杂，真核翻译起始因子 eIF3a 在其 C 末端具有较长的自然简并区域 (IDR)。在脊椎动物中，这种 IDR 比酵母长约 400 个氨基酸（脊椎动物 IDR、vIDR），其中约 60% 由极性氨基酸组成。 vIDR的前半部分是10个氨基酸的重复序列，重复约20次，后半部分也有类似的氨基酸组成，但序列是随机的。 eIF3a 定位于负责小鼠神经元局部翻译的 RNA 颗粒。 vIDR 的存在使得动力学可以根据神经活动进行切换。换句话说，流动性在神经的静止状态下保持较低，而在活动状态下增加，并且这种控制被认为与依赖于神经活动的局部翻译的激活有关。今年，我们创建了 vIDR 的部分缺失突变体，并使用光漂白后荧光恢复 (FRAP) 分析了其对神经 RNA 颗粒流动性的影响。当仅删除vIDR的重复区域或仅删除随机区域时，神经元流动性在静息状态下增加，并且即使在活动状态下这种流动性也没有改变。因此，有人认为重复区域和随机区域都参与了 vIDR 的神经元活动依赖性流动性控制，并且该序列不需要是重复的。考虑到这两个区域相加，由这些氨基酸组合物组成的IDR需要具有约400个氨基酸的长度，以便赋予神经元活动依赖性流动性控制。

项目成果

期刊论文数量（7）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Local translation and long-term memory formation regulated by neuronal RNA granules

神经元RNA颗粒调控的局部翻译和长期记忆形成

DOI：
10.14952/seikagaku.2022.940529
发表时间：
2022
期刊：
生化学
影响因子：
0
作者：
大橋りえ;椎名伸之
通讯作者：
椎名伸之

プリオン様ドメインがストレス下でもマウスの不快記憶形成を可能にすることを発見

发现类似朊病毒的结构域，使小鼠即使在压力下也能形成不愉快的记忆

DOI：
发表时间：
期刊：
影响因子：
0
作者：
通讯作者：

Expanding evidence of fundamental regulation for biological processes by liquid–liquid phase separation

液-液相分离对生物过程进行基本调节的越来越多的证据

DOI：
10.14952/seikagaku.2022.940483
发表时间：
2022
期刊：
生化学
影响因子：
0
作者：
椎名伸之;奥野浩行
通讯作者：
奥野浩行

Arf GEF, GAPファミリーmRNAの神経樹状突起局在制御がシナプス形成に与える影響

Arf GEF、GAP 家族 mRNA 定位控制对神经元树突对突触形成的影响

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
大橋りえ;藤井一希;高雄啓三;椎名伸之
通讯作者：
椎名伸之

水晶体分化におけるタンパク質合成制御

晶状体分化中蛋白质合成的控制

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
中沢香織;椎名伸之;椎名伸之
通讯作者：
椎名伸之

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作者：
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通讯作者：
椎名伸之