翻訳異常を解消するリボソーム品質管理機構の個体内イメージング

核糖体质量控制机制的个体成像以解决翻译异常

基本信息

批准号：
22K19300
负责人：
三嶋雄一郎
金额：
$ 4.16万
依托单位：
Kyoto Sangyo University
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 2025-03-31
项目状态：
未结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K19300/
关键词：
ゼブラフィッシュリボソームイメージング

项目摘要

mRNAがタンパク質へと翻訳される際に翻訳装置であるリボソームが衝突すると、特殊なリボソーム二量体構であるDisomeが生じる。このDisome は、リボソーム品質管理機構であるRQCとNGDにより解消される。しかしリボソーム品質管理機構がいつどこでどの程度起こっているのかをリアルタイムで検出する方法はまだ存在しない。本研究では、RQCとNGDを生体内で可視化する実験系を小型熱帯魚であるゼブラフィッシュの胚内で構築し、リボソームの衝突と品質管理の時空間的な分布を、個体発生過程において解明することに挑戦する。本年度は、disome上で複合体を形成することが報告されているZnf598-GIGYF2-4EHP複合体に着目し、これらの相互作用がゼブラフィッシュでも生じているかの検証を行った。その結果、試験管内翻訳によって調整したゼブラフィッシュZnf598-GIGYF2-4EHPの3者の間での結合を、免疫沈降により確認することができた。NGDをGFPレポーターを用いて可視化できるか検討するために、我々が同定したNGDの標的となる内在mRNA配列の検討を行い、リボソームの衝突とNGDを引き起こすことができる最小の配列要素を決定した。さらにその配列のアミノ酸置換変異体を作成し、NGD誘導活性を失わせることができる変異を複数同定した。一方で、NGD誘導活性を増強する変異を見つけることはできなかった。

当mRNA翻译成蛋白质时，当翻译装置核糖体碰撞时，特殊的核糖体二聚体结构，disome。核糖体质量控制机制RQC和NGD解决了这种disome。但是，没有办法实时检测核糖体质量控制机制的何时何地。在这项研究中，我们将构建一个实验系统，该系统可视化RQC和NGD在体内的小型热带鱼类，斑马鱼的胚胎中，并试图阐明本体学过程中核糖体碰撞和质量控制的时空分布。今年，我们专注于ZnF598-Gigyf2-4EHP复合物，该复合物已据报道在疾病上形成复合物，并测试了这些相互作用是否也发生在斑马鱼中。结果，通过免疫沉淀证实了斑马鱼Znf598-Gigyf2-4EHP的三个方面的结合，通过体外翻译进行了调整。为了调查是否可以使用GFP记者可视化NGD，我们研究了针对NGD的内源mRNA序列，我们确定并确定了可能导致核糖体碰撞和NGD的最小序列元件。此外，创建了该序列的氨基酸取代突变体，并确定了可能导致NGD诱导活性丧失的多个突变。另一方面，找不到增强NGD诱导活性的突变。