保存性3'非翻訳領域を持つXRKHD3の神経組織における機能解析

XRKHD3（具有保守的 3 非翻译区）在神经组织中的功能分析

基本信息

批准号：
06J10835
负责人：
高田仁実
金额：
$ 1.22万
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：
2006
资助国家：
日本
起止时间：
2006 至 2007
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-06J10835/
关键词：
RNA結合タンパク質 3'UTR FGF アフリカツメガエル初期神経発生 3'非翻訳領域

项目摘要

本研究は初期発生におけるRNA制御マカニズムの一端を明らかにすることを目的としてアフリカツメガエル胚神経板に発見するRNA結合タンパク質XRKHD3の機能解析を行った。注目すべきことにXRKHD3の3'UTRには800塩基にわたり脊稚動物間で高度の保存された領域(3'LCUと命名)が存在したことから、XRKHD3はRNA結合ドメインにより標的RNAを制御するとともに、自身のmRNAも3'LCUを介して何らかの因子に制御されることが予想され、RNA制御を理解するうえで非常に興味深い因子である。まずXRKHD3の発生過程における役割を調べるためXRKHD3の過剰発現、機能損害実験を行った結果、XRKHD3は神経板の前後軸形成と中胚葉形成に影響を与えることが明らかになった。次に3'LCUの機能を明らかにするため、GFPレポーター解析を行った結果、3'LCUが存在するとmRNAの分解促進と翻訳促進の両方をうけることが明らかになった。このときXRKHD3を共注入するとレポーターmRNAの分解が促進されたことから、XRKHD3は3'LCUを介して自身のmRNAの分解に働くことが示唆される。これらの結果からXRKHD3はmRNAの分解に働くことを予想し、次に標的RNAの探索のためマイクロアレイによるディファレンシャルスクリーニングを行った。標的RNAの同定は進行中であるが、現在までの所、XRKHD3はFGFシグナルを制御していることがあきらかとなっている。以上の結果から、XRKHD3は3'LCUにおける制御によって自身のmRNA量と翻訳量が決定され、それによって決定されたXRKHD3のタンパク質量に従ってFGFシグナル量が制御されて正常な前後軸形式や中芭胚葉形成を促すと考えられる。

这项研究对RNA结合蛋白XRKHD3进行了功能分析，该蛋白在Xenopus胚胎神经板中发现，目的是阐明早期发育过程中RNA调节的麦克纳术的一部分。值得注意的是，XRKHD3的3'UTR在800多个基部的脊椎动物中具有高度保守的区域（命名为3'lcu），因此预计XRKHD3将通过其RNA结合域调节靶RNA，并且其自身的mRNA也通过3'lcu调节了某个因素，从而使其在理解RNA的因素中非常有趣。首先，我们进行了过表达和功能损伤实验，以研究XRKHD3在发育过程中的作用，并发现XRKHD3影响了神经板和中胚层形成的前轴和后轴的形成。接下来，为了阐明3'lcu的功能，我们进行了GFP报告基因分析，发现3'LCU的存在既可以促进mRNA降解和转化促进。此时，XRKHD3的共同注射促进了记者mRNA的降解，这表明XRKHD3通过3'lcu起作用其自己的mRNA。从这些结果中，我们预测XRKHD3将作用于mRNA降解，然后通过微阵列进行差异筛选以搜索目标RNA。尽管目前正在进行目标RNA的识别，但迄今为止显然XRKHD3调节FGF信号。基于上述结果，人们认为XRKHD3自己的mRNA和翻译量取决于3'lCU的控制，并且FGF信号量根据XRKHD3蛋白的确定量控制，从而促进正常的前端轴和基础胚芽的形成。