【研究領域課題番号】18H02370 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

ゼブラフィッシュ / コドン / tRNA / mRNA分解 / リボソーム

【研究成果の概要】

本研究では、分化が進行するゼブラフィッシュ初期胚において、コドンがmRNA安定性に与える影響（コドン効果）を定量的に解析するPACE法を開発した。この方法を用い、コドン効果がコドンに対応するtRNAの量とリボソームによる翻訳速度と相関することを明らかにした。またtRNAの量の変化がコドン効果の変化につながることを実験的に証明した。さらに、コドン効果によるmRNA分解機構が、リボソームによる翻訳の品質管理機構No-go decayとは独立の経路で働くことを明らかにした。

【研究の社会的意義】

本研究により、タンパク質読み枠のコドンの組み合わせが細胞内においてmRNAの安定性に影響を及ぼす際の原理の一端が明らかとなった。また、コドンがmRNAの安定性に与える効果が、tRNAの量的な変化によって変動することが示された。この成果により、細胞内においてmRNAの安定性がどのように決まっているのかという本質的な疑問の解明が進んだ。この成果は、生命の基礎原理の理解のみならず、将来的にはmRNAワクチンに代表されるmRNA医薬品の開発にも大きく貢献することが期待される。

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2018-04-01 - 2021-03-31

【配分額】17,550千円 (直接経費: 13,500千円、間接経費: 4,050千円)

【研究分野】分子生物学

【研究領域課題番号】25291003 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

リボソーム / 疾患モデル / ゼブラフィッシュ / 造血異常 / 核小体 / 発がん / 飜訳 / ダイアモンド・ブラックファン貧血 / ダイヤモンド・ブラックファン貧血 / 翻訳

【研究成果の概要】

リボソームの異常に起因する疾患「リボソーム病」は、リボソームによる選択的なmRNAの翻訳調節機構が破綻した結果であると考え、これを検証するためにゼブラフィッシュで疾患モデルを作製し、系統的な解析を実施した。その結果、リボソームタンパク質RPS19に変異があるダイアモンド・ブラックファン貧血のモデルでは、造血に関与する遺伝子や糖鎖の合成に関わる遺伝子の翻訳効率が低下した。また、rRNAの修飾を阻害したモデルでは、RNA修飾が初期発生に必須であり、多くの遺伝子の翻訳が変動した。本研究により、リボソームの選択的な翻訳調節機構がリボソーム病の発症に大きく関わることが明らかになった。

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2013-04-01 - 2017-03-31

【配分額】17,940千円 (直接経費: 13,800千円、間接経費: 4,140千円)

【研究分野】分子生物学

【研究領域課題番号】22370065 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

翻訳 / リボソーム / 造血異常 / 発がん / ゼブラフィッシュ / 核小体 / p53 / リボソーム病 / 疾患モデル

【研究成果の概要】

リボソームはすべての生物に不可欠なタンパク質の合成工場である。最近、リボソームの異常が細胞のがん化や骨髄不全などの原因となる可能性が示された。本研究は、リボソームの異常に起因する「リボソーム病」発症の分子機構を解明することを目的とした。ゼブラフィッシュを用いた疾患モデルの解析により、リボソーム病発症に関わる重要な因子を同定した。また、研究推進に不可欠なデータベースの整備を行った。

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2010-04-01 - 2013-03-31

【配分額】18,720千円 (直接経費: 14,400千円、間接経費: 4,320千円)