ｍｉＲＮＡサイレンシング複合体による新規ｍＲＮＡ分解機構の解析

miRNA 沉默复合物对新型 mRNA 降解机制的分析

• 批准号: 13J02601
• 负责人: 牧野 支保
• 金额: $ 1.73万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2013
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2013-04-01 至 2016-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-13J02601/
• 关键词: mRNA分解; 翻訳抑制; mRNA/タンパク質品質管理機構; 遺伝子発現制御; miRNA; ポリ(A)鎖; デキャッピング

1. miRNA発現制御機構におけるポリ(A)鎖短鎖化複合体の機能解析miRNAサイレンシング複合体の構成因子で、発現抑制の中心として機能するTNRC6とポリ(A)鎖短鎖化複合体による標的mRNA本体の分解と翻訳抑制の分子機構を明らかにすることを目的とした。遺伝学的な解析が容易な出芽酵母において、miRNAによる発現抑制機構の系の構築に成功した。この系を用いた解析により、TNRC6はポリ(A)鎖短鎖化複合体を介してポリ(A)鎖の短鎖化によらずmRNA本体の分解を促進し、さらに翻訳の開始段階を阻害していた。これら二つの機構には、デキャッピング促進因子が必須であることを見出した。本年度はデキャッピング促進因子のポリ(A)鎖短鎖化複合体との相互作用や、ATPase活性を欠失させた変異体を作製し、これらの変異体がTNRC6-ポリ(A)鎖短鎖化複合体による発現抑制に与える影響を検証した。また、TNRC6-ポリ(A)鎖短鎖化複合体による発現抑制に関与する新規因子を同定するため、遺伝学的スクリーニング系の条件検討を行った。2. 品質管理機構におけるリボソーム結合因子Asc1の機能解析出現頻度の低いレアコドンをコードする配列は、リボソームの停滞を引き起こして翻訳を阻害（翻訳アレスト）する。この翻訳アレストに必須な因子Asc1を同定し機能解析を進めてきた。本年度、Asc1欠損株で検出される翻訳アレスト配列由来の異常翻訳産物の解析を行った。その結果、Asc1欠損株では、レアコドンの数に比例して+1RFSの頻度が上昇したが、最適コドンの連続配列では+1RFSは観察されなかった。また、Asc1欠損株での+1RFSを促進する因子として、リボソームに結合する因子を同定した。レアコドンがP-siteに位置した場合に生じる+1RFSを、Asc1が抑制して正常な読み枠を維持する分子機構が明らかとなった。

1. miRNA表达调控机制TNRC6中poly(A)链缩短复合物的功能分析，TNRC6是miRNA沉默复合物的组成部分，起到表达抑制的中心作用，poly(A)链缩短复合物的目的是阐明靶标mRNA降解和翻译抑制的分子机制。我们成功地在酿酒酵母中构建了基于miRNA的表达抑制机制，该机制易于进行遗传分析。使用该系统的分析表明，TNRC6通过poly(A)链缩短复合物促进mRNA体的降解，而不缩短poly(A)链，并进一步抑制翻译的起始阶段。我们发现脱盖促进因子对于这两种机制至关重要。今年，我们创建了缺乏与脱帽促进因子poly(A)链缩短复合物和ATP酶活性相互作用的突变体，并且在这些突变体中我们验证了该复合物对表达抑制的作用。此外，为了鉴定参与 TNRC6-poly(A) 链缩短复合物表达抑制的新因子，我们研究了遗传筛选系统的条件。 2. 核糖体结合因子Asc1在质量控制机制中的功能分析编码不常出现的稀有密码子的序列会导致核糖体停滞并抑制翻译（翻译停滞）。我们已经确定了 Asc1，这是这种翻译停滞所必需的因子，并对其进行了功能分析。今年，我们分析了来自 Asc1 缺陷菌株中检测到的翻译停滞序列的异常翻译产物。结果，在Asc1缺陷菌株中，+1RFS的频率与稀有密码子的数量成比例增加，但在最佳密码子的连续序列中没有观察到+1RFS。我们还鉴定了一种与核糖体结合的因子，作为在 Asc1 缺陷菌株中促进 +1RFS 的因子。 Asc1 抑制稀有密码子位于 P 位点时发生的 +1RFS 并维持正常阅读框的分子机制已被阐明。

项目成果

TNRC6依存的サイレンシングにおけるCCR4-NOT複合体の保存された機能の解析

TNRC6依赖性沉默中CCR4-NOT复合物的保守功能分析

• 发表时间: 2013
• 作者: Gen Chiaki;Raffaella Schneider;Takaya Nozawa;Kazuyuki Omukai;Marco Limongi;Naoki;Yoshida;Alessandro Chieffi;牧野 支保;牧野 支保
• 通讯作者: 牧野 支保

TNRC6依存的なサイレンシングにおけるCCR4-NOT複合体の保存された機能の解析

TNRC6依赖性沉默中CCR4-NOT复合物的保守功能分析

• 发表时间: 2013
• 作者: Gen Chiaki;Raffaella Schneider;Takaya Nozawa;Kazuyuki Omukai;Marco Limongi;Naoki;Yoshida;Alessandro Chieffi;牧野 支保
• 通讯作者: 牧野 支保

miRNA依存サイレンシング因子TNRC6によるmRNA分解と翻訳抑制機構の解析

miRNA依赖性沉默因子TNRC6对mRNA降解和翻译抑制机制分析

• 发表时间: 2013
• 作者: Gen Chiaki;Raffaella Schneider;Takaya Nozawa;Kazuyuki Omukai;Marco Limongi;Naoki;Yoshida;Alessandro Chieffi;牧野 支保;牧野 支保;牧野 支保;牧野 支保;牧野 支保;牧野 支保;牧野 支保
• 通讯作者: 牧野 支保

酵母を用いたTNRC6/GW182依存のサイレンシングにおけるCcr4-Not複合体の機能

Ccr4-Not 复合物在酵母 TNRC6/GW182 依赖性沉默中的功能

• 发表时间: 2015
• 作者: 伊津野彩子;北山兼弘;小野田雄介;辻井悠希;内山憲太郎;永野惇;本庄三恵;工藤洋;井鷺裕司;牧野 支保
• 通讯作者: 牧野 支保

東北大学薬学研究科遺伝子制御薬学分野

东北大学药学研究生院基因调控药学系