Discovery Sagaサイレントキーワード俯瞰

遺伝子発現の品質管理 / ナンセンス変異依存分解系 / Upf1 / Sse1 / Hsp70 / ユビキチン化 / プロテアソーム / 品質管理 / ナンセンス変異依存分解 / Upf / ユビキチン / 翻訳アレスト / シャペロン / リボソーム / ノンストップmRNA / 翻訳伸長阻害 / mRNA分解

正確な遺伝子発現は生命現象の根幹であり、その破綻や異常は様々な疾患の原因となる。本研究課題では、最も初期のタンパク質品質管理機構である異常mRNA由来の遺伝子産物の分解機構（NMPD）を解析した。その結果、Hsp70のADP/ATPの交換因子であるSse1がUpf1による短鎖型異常タンパク質の分解促進に必要であり、Sse1とHsp70との相互作用がNMPDに必須であることを見出した。本研究により、ナンセンス変異を持った異常mRNA由来の短鎖型タンパク質分解であるNMPDの分子機構の理解が進んだ。

ノンストップmRNA / mRNA品質管理 / 翻訳終結 / ペプチジル-tRNA / リボソーム / ペプチド鎖解離反応 / 翻訳終結因子 / mRNA品質管理機構 / ナンセンス変異依存分解系 / トランス翻訳 / ノンストップ依存RNA分解機構

情報を正確に発現する為に、細胞はmRNAの品質を厳密に監視して不良品を速やかに除去するサーベイランス機構を保持している。例えば、終止コドンを含まないmRNA(以下ノンストップmRNA)由来の遺伝子産物を積極的に排除するシステムは、生物種を超えて存在する。原核生物では、トランス翻訳と呼ばれる機構により異常タンパク質が分解される。真核生物においては、ノンストップmRNAを分解する系が最近発見され、3'→5'方向の分解が主要な役割を果たすことが示された。我々は、酵母を材料として真核生物におけるノンストップmRNAの翻訳とmRNA分解機構について解析し、ノンストップmRNAの翻訳抑制と5'→3'方向の分解の関与を明らかにした。また我々は、大腸菌においてノンストップmRNA由来のタンパク質の発現レベルをtmRNA非存在下で検討し、終止コドンを持つmRNAと比較してほぼ同程度であることを見出した。これは、原核生物においてはノンストップmRNAの翻訳が抑制されない為、トランス翻訳による積極的な異常タンパク質の排除機構が必要となる可能性を示唆していた。これらの結果を踏まえ、平成17年度には、大腸菌におけるポリソーム解析を行い、ノンストップmRNAの翻訳効率を直接生体内で解析した。その結果、ノンストップmRNAが正常なmRNAと同様の効率で翻訳されることを明らかにした。これは生体内において、終止コドン非依存の翻訳終結が正常な翻訳終結と同等の効率で起こる事を初めて示したものである。