ヒストンmRNAの新規な核外輸送機構の研究

组蛋白mRNA新型核输出机制的研究

基本信息

批准号：
08J06248
负责人：
鈴木達也
金额：
$ 0.77万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2008
资助国家：
日本
起止时间：
2008 至 2009
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-08J06248/
关键词：
RNA 核内構造体核外輸送

项目摘要

本研究員は現在までに、哺乳培養細胞においてUsnRNA輸送因子PHAXはUsnRNAのみならず核小体小RNA(snoRNA)や複製依存的ヒストンmRNAとも結合していることを見出していた。またヒストンmRNAのPHAXとの結合はmRNAの3'端のプロセッシングに依存的であることを明らかにしていた。さらにPHAXがヒストンmRNAに対しどのように機能しているのかを調べるために、さまざまな阻害剤を用いて核外輸送効果を調べることができるアフリカツメガエルの卵母細胞への微量注入実験を行った。カエル卵母細胞を用いて、UsnRNAの核外輸送にドミナントネガティブに働くリコンビナントPHAX変異タンパク質を同時注入すると、UsnRNA・3'プロセッシングされたヒストンmRNAの核外輸送が阻害された。核外輸送が阻害されたこれらのRNAは、核内の核内構造体の成分に蓄積した。次にPHAXが核内でどのようにこれらのRNAと結合し、核外輸送へと導いているかを調べるために、カエル卵母細胞の核内において、RNAの局在を可視化する実験系を構築した。核内におけるRNAの可視化の実験系を用いて、PHAXと結合するUsnRNAやヒストンmRNAは、核内の構造体のひとつであるCajal Bodyという領域に一時的に局在することを見出した。そしてPHAXのさまざまな変異体による解析により、PHAXはRNAをCajal Bodyへと一時的にリクルートさせてから核質へと脱出させるという、従来知られていた核外輸送機能以外の新たな役割を持っていることを明らかにした。

研究人员此前发现，UsnRNA 转运因子 PHAX 不仅与 UsnRNA 结合，还与培养的哺乳动物细胞中的小核仁 RNA (snoRNA) 和复制依赖性组蛋白 mRNA 结合。研究还表明，组蛋白 mRNA 与 PHAX 的结合依赖于 mRNA 3' 端的加工。此外，为了研究 PHAX 对组蛋白 mRNA 的作用，我们使用各种抑制剂对爪蟾卵母细胞进行了显微注射实验，以检查核输出效应。当青蛙卵母细胞与对 UsnRNA 核输出呈显性负向作用的重组 PHAX 突变蛋白共注射时，UsnRNA 和 3' 加工组蛋白 mRNA 的核输出受到抑制。这些核输出受到抑制的RNA在细胞核内亚核结构的成分中积累。接下来，为了研究 PHAX 如何与细胞核中的这些 RNA 结合并引导它们向核输出，我们构建了一个实验系统来可视化青蛙卵母细胞核中 RNA 的定位。使用可视化细胞核中 RNA 的实验系统，我们发现与 PHAX 结合的 UsnRNA 和组蛋白 mRNA 暂时位于称为卡哈尔体的区域，这是细胞核中的结构之一。对PHAX各种突变体的分析表明，PHAX除了之前已知的核输出功能外，还有一个新的作用，即暂时将RNA招募到卡哈尔体，然后让它逃入核质。