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。

真核翻译终止因子GSPT/eRF3是一种GTP结合蛋白，其C端区域具有与翻译延伸因子EF1α相似的GTP结合结构域。已知 GSPT 与翻译终止因子 eRF1 结合并控制翻译终止反应，但也知道多聚腺苷酸结合蛋白 (PABP) 和 NMD（废话）与 Upflp 相互作用，这一点正变得越来越清楚。参与介导的 mRNA 降解，并且还控制 mRNA 降解过程。我之前已经在体外结合实验和免疫共沉淀实验中展示了GSPT和eRF1以及GSPT和PABP在酿酒酵母中结合。此外，我发现GSPT和eRF1之间的结合受GSPT的鸟嘌呤核苷酸类型控制（它们在GTP类型中结合并在GDP类型中解离），并且GSPT和PABP之间的结合与鸟嘌呤核苷酸类型无关GSPT 表明存在。今年，我们基于上述进行了实验，并获得了以下结果。 1) 酿酒酵母中GSPT和Upflp之间的结合与GSPT的鸟嘌呤核苷酸类型无关。 2)制作用野生型和GTP结合结构域突变体GSPT转化的酿酒酵母菌株，并检查该菌株中的翻译终止反应，结果在表达GTP结合结构域的菌株中观察到翻译终止反应的异常突变型 GSPT。 3)使用上述菌株检查mRNA降解的结果，我们发现通过与PABP结合调节的正常mRNA降解途径和通过与Upflp结合调节的NMD途径都具有GTP结合域在表达菌株中观察到突变型 GSPT 异常。上述结果表明，GSPT通过改变其鸟嘌呤核苷酸类型来控制翻译终止反应和两条mRNA降解途径。