RNP複合体形成による母性RNAの局在化・翻訳の時空的制御機構

RNP复合物形成对母体RNA定位和翻译的时空控制机制

基本信息

批准号：
13780587
负责人：
中村輝
金额：
$ 1.41万
依托单位：
The Institute of Physical and Chemical Research (2002)University of Tsukuba (2001)
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2001
资助国家：
日本
起止时间：
2001 至 2002
项目状态：
已结题

项目摘要

胚発生の開始には,卵形成の過程で合成され卵内に貯蔵されている母性因子が重要である。これら母性因子の多くは,mRNAとして卵内の特定の領域に局在化し,局在化した領域でのみ時期特異的に翻訳され機能する。このような母性RNAの時間的・空間的制御には,母性RNAとRNP複合体を形成するタンパク質が重要である。私たちは,ショウジョウバエ卵形成過程において,Me31Bが母性RNAの輸送と翻訳とを連携させているRNP複合体の構成タンパク質であることを明らかにしてきた。本研究では,Me31B複合体の新規構成タンパク質の同定とその分子機能の解析を行った。抗Me31B抗体を用いた免疫沈降により,卵巣抽出物よりMe31B複合体を精製した。次に,共沈するタンパク質についてマススペクトロメトリーを用いて同定した。その結果,翻訳開始因子eIF4EとCupタンパク質が,Me31B複合体の構成タンパク質であることが明らかになった。次に,RNase存在下における免疫沈降実験によりMe31B-eIF4E, Me31B-Cup間の結合はRNA依存的であることを明らかにした。一方,eIF4E-Cupの結合はRNA非依存的であった。さらに,GST pull down assayにより,eIF4EとCupはin vitroにおいて直接結合できることを明らかにした。また,cup突然変異体においては,oskar mRNAをはじめとする複数の母性mRNAがprematureに翻訳されていることを見出した。以上の結果は,(1)Cupがさまざまな母性RNAの輸送・局在化過程における翻訳制御に重要な役割を持っていること,(2)Cupを介した翻訳抑制が翻訳開始因子であるeIF4Eの機能を制御することにより行われていることを示唆していると考えられた。

在卵子发生过程中合成并存储在卵中的母体因素对于启动胚胎发育很重要。这些母体因子中的许多因素将作为mRNA定位于卵中的特定区域，并且仅在局部区域中以定期特定的方式进行翻译和功能。对于母体RNA的时间和空间调节，与母体RNA形成RNP复合物的蛋白很重要。我们透露，ME31b是RNP复合物的组成蛋白，它在果蝇卵子发生过程中将母体RNA的转运和翻译联系起来。在这项研究中，我们确定了ME31B复合物的新型组成蛋白，并分析了其分子功能。使用抗ME31b抗体免疫沉淀从卵巢提取物中纯化了ME31b复合物。然后使用质谱法鉴定共沉淀的蛋白质。结果表明，翻译起始因子EIF4E和CUP蛋白是ME31B复合物的组成蛋白。接下来，在RNase存在下进行免疫沉淀实验表明，ME31B-EIF4E和ME31B-CUP之间的结合依赖于RNA。另一方面，EIF4E-CUP的结合是无RNA的。此外，GST下拉分析表明，EIF4E和杯子可以直接在体外耦合。还发现，在杯突变体中，包括Oskar mRNA在内的多个母体mRNA已被翻译成早产。以上结果表明，（1）杯子在各种母体RNA的运输和定位过程中在翻译调节中起着重要作用，并且（2）通过控制EIF4E的功能（翻译起始因子EIF4E的功能）来实现杯中介导的翻译抑制。