翻訳制御への関与が期待される新規GTP結合タンパク質GSPT/eRF3の機能解析

GSPT/eRF3（一种有望参与翻译控制的新型 GTP 结合蛋白）的功能分析

• 批准号: 00J09549
• 负责人: 小林 哲夫
• 金额: $ 1.92万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2000
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2000 至 2002
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-00J09549/
• 关键词: 翻訳終結; GTP結合タンパク質; mRNA分解; グアニンヌクレオチド

真核生物における翻訳終結因子GSPT/eRF3は、C末端側領域に翻訳伸長因子EF1αに類似のGTP結合ドメインをもつGTP結合タンパク質である。GSPTは、翻訳終結因子eRF1と結合し翻訳終結反応を制御することが知られているが、mRNA 3'末端poly(A)尾部に結合するpoly(A)-binding protein(PABP)やNMD(Nonsense mediated mRNA decay)に関与するUpflpと相互作用しmRNAの分解過程も制御することが明らかになりつつある。私はこれまでに、出芽酵母においてGSPTとeRF1、GSPTとPABPが結合することをin vitro結合実験及び免疫共沈実験で示した。さらに私は、GSPTとeRF1の結合がGSPTのグアニンヌクレオチド型で制御されること(GTP型で結合し、GDP型で乖離する)、及びGSPTとPABPの結合はGSPTのグアニンヌクレオチド型非依存的であることを示した。本年度は、以上を踏まえて実験を行い、以下に記す知見を得た。1)出芽酵母におけるGSPTとUpflpの結合は、GSPTのグアニンヌクレオチド型非依存的であった。2)野生型及びGTP結合ドメイン変異型GSPTを形質転換した出芽酵母株を作製し、その株における翻訳終結反応を検討した結果、GTP結合ドメイン変異型GSPT発現株において翻訳終結反応の異常が見られた。3)上記の株を用いてmRNA分解を検討した結果、PABPとの結合を介して制御される通常のmRNA分解経路、Upflpとの結合を介して制御されるNMD経路共にGTP結合ドメイン変異型GSPT発現株において異常が見られた。以上の結果から、GSPTはそのグアニンヌクレオチド型の変換により翻訳終結反応と2つのmRNA分解経路を制御していることが明らかとなった。

真核生物中的翻译终止因子GSPT/ERF3是一种GTP结合蛋白，具有GTP结合域，类似于其C末端区域的翻译伸长因子EF1α。尽管已知GSPT与翻译终止因子ERF1结合并调节翻译终止反应，但很明显，它与poly（a）结合蛋白（PABP）相互作用，该蛋白（PABP）与mRNA 3'-末端聚（a）和UPFLP的py（a）尾巴结合，并参与了介导的mrna dearrate（NMD），以及MRNE的MRNE（NMD），以及MR MRNE的MRNE（NMD）。我以前已经在体外结合和共免疫沉淀实验中显示了GSPT和ERF1，GSPT和PABP在发芽的酵母中结合。此外，我已经表明，GSPT和ERF1结合受GSPT的鸟嘌呤核苷酸形式（由GTP类型绑定，由GDP类型偏离），而GSPT和PABP结合独立于GSPT鸟嘌呤核苷酸类型。今年，我们基于上述实验进行了实验，并获得了下面描述的知识。 1）GSPT和UPFLP在发芽酵母中的结合与GSPT的鸟嘌呤核苷酸类型无关。 2）我们制备了一个被野生型和GTP结合结构域突变体GSPT转化的处死的酵母菌菌株，并检查了该菌株中的翻译终止反应，并发现观察到GTP结合结构域突变体GSPT中的转化终止反应异常。 3）由于使用上述菌株检查mRNA降解，在GTP结合结构域突变体GSPT中发现异常，在正常的mRNA降解途径中表达通过与PABP结合控制的正常mRNA降解途径和通过与UPFLP结合控制的NMD途径。从上述结果中，发现GSPT通过转化其鸟嘌呤核苷酸类型来调节翻译终止反应和两个mRNA降解途径。