神経軸索におけるｍＲＮＡ輸送と翻訳制御機構の解明

阐明神经轴突中 mRNA 运输和翻译控制机制

基本信息

批准号：
14J40128
负责人：
福田七穂
金额：
$ 2.16万
依托单位：
Nara Institute of Science and Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2014
资助国家：
日本
起止时间：
2014-04-25 至 2016-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-14J40128/
关键词：
mRNAの局在化神経細胞

项目摘要

本研究では、マウスの嗅覚受容体mRNAが嗅神経細胞の軸索末端に存在する現象を研究対象として、神経細胞でmRNAの局在化を担う分子機構の解明を試みる。また、嗅覚受容体mRNAの局在化に関わる因子の欠損マウスを解析することによって、軸索に配置された嗅覚受容体が担う生理的役割を解析する。昨年度までに、1) RNA結合タンパク質CBF-Aが嗅神経細胞に高発現していること、２）CBF-Aは嗅覚上皮細胞において多種類の嗅覚受容体mRNAと結合していること、３）嗅覚受容体遺伝子群の多くは、停止コドンから約１kb下流にRTS（RNA trafficking sequence)と呼ばれるCBF-Aの結合配列を有することを見いだした。これらの結果から、CBF-AはRTSを介して嗅覚受容体mRNAと結合し、その局在化に関与する可能性が示唆された。本年度は、 CBF-Aの嗅神経細胞における機能を明らかにすることを目的として、CBF-A遺伝子改変マウスの嗅覚組織の解析を進めた。遺伝子改変マウスは、Stony Brook University (New York, USA) の研究者よって確立されており、共同研究により譲渡を受けた。現在、CBF-A欠損マウスの嗅上皮や嗅球の形態、嗅覚受容体mRNAの安定性および局在、他の遺伝子の発現や局在への影響を中心に解析を進めている。また、嗅覚受容体mRNA上に見いだされたRTS配列がmRNAの軸索局在や翻訳状態に与える影響について、培養細胞を用いた系で検証を進めている。現在までに蛍光タンパク質GFPのコード配列の下流に、嗅覚受容体mRNA 3’側非コード領域（3’UTR）の配列を組み込んだ発現ベクターを作成し、それらを神経系培養細胞に導入する系が確立した。

在这项研究中，我们将研究嗅觉神经元的轴突末端存在小鼠嗅觉受体mRNA的现象，我们将尝试阐明负责神经元中mRNA定位的分子机制。此外，通过分析缺乏涉及嗅觉受体mRNA定位的因素的小鼠，可以分析放置在轴突上的嗅觉受体所起的生理作用。 By last year, we found that 1) the RNA-binding protein CBF-A is highly expressed in olfactory neurons, 2) CBF-A binds to many types of olfactory receptor mRNAs in olfactory epithelial cells, and 3) that many of the olfactory receptor genes have a CBF-A binding sequence called RTS (RNA trafficking sequence) about 1 kb downstream from the stop密码子。这些结果表明，CBF-A通过RTS与嗅觉受体mRNA结合，并可能参与其定位。今年，我们对CBF-A修饰小鼠的嗅觉组织进行了分析，目的是阐明CBF-A在嗅觉神经元中的功能。基因修饰的小鼠是由Stony Brook大学（美国纽约）的研究人员建立的，并已通过合作研究转移。目前，我们正在进行分析，重点是CBF-A缺陷小鼠中嗅觉上皮和嗅球的形态，嗅觉受体mRNA的稳定性和定位以及对其他基因表达和定位的影响。此外，使用培养细胞的系统验证了嗅觉受体mRNA对嗅觉受体mRNA和mRNA的翻译状态的RTS序列的影响。迄今为止，已经建立了一个系统，在该系统中，表达向量结合了荧光受体mRNA的3端非编码区（3'UTR）的序列，荧光蛋白GFP的编码序列下游，并将它们注入培养的神经系统中。