2024年 | プレスリリース?研究成果
mRNAに刻まれた「タンパク質工場」の稼働効率 細胞のアイデンティティを決める翻訳メカニズムの解明
【本学研究者情报】
〇学际科学フロンティア研究所 准教授 市之瀬敏晴
【発表のポイント】
- 遗伝子ごとの翻訳効率を生体内の特定の细胞种で测定するための技术を开発しました。
- 脳を构成する神経细胞とグリア细胞の间で、翻訳効率が10倍以上异なる遗伝子を168个同定しました。
- 翻訳効率が异なる遗伝子の多くでは、非翻訳领域による制御が生じており、それが细胞の多様性创成に贡献することが明らかになりました。
- アルツハイマー病や自闭症などの神経机能障害や神経変性疾患の発生メカニズムを分子レベルで理解することにつながると期待される成果です。
【概要】
私たちの体を构成する多彩な细胞のほとんどは同一のゲノムを持ちます。この「同じゲノムから多彩な细胞がどのようにして生まれるか」は、生物学における未解决の问题です。ゲノムからの遗伝子発现は主に転写と翻訳という二つの段阶からなりますが、これまで転写については细胞种间の违いが详细に明らかにされてきた一方で、翻訳の多様性についてはその多くが不明でした。
DNAの情報を写し取った(転写した)mRNAは、「タンパク質工場」であるリボソームと結合し、そこでタンパク質が合成されます。東北大学学際科学フロンティア研究所の市之瀬敏晴准教授、生命科学研究科の谷本拓教授らの研究グループは、ショウジョウバエの神経細胞とグリア細胞において、mRNAと結合するリボソームの数を定量することで、mRNAあたりの翻訳効率を細胞種間で比較しました。その結果、神経細胞とグリア細胞で翻訳効率が大きく異なる遺伝子を網羅的に同定することに成功し、特に神経機能に重要な遺伝子はグリア細胞での翻訳効率が極端に低く、その抑制には、上流のタンパク質をコードしない配列(5' UTR)が重要な役割を果たしていることを発見しました。
本研究は、翻訳制御による细胞种多様性の创成メカニズムを明らかにしたといえます。
本成果は7月16日、生物学分野の専门誌别尝颈蹿别に掲载されました。
図1. 神経機能に重要な遺伝子は、神経細胞では活発に翻訳される一方、グリア細胞では上流非翻訳領域(5' UTR)でリボソームが停滞し、翻訳が抑制される。
问い合わせ先
(研究に関すること)
東北大学学際科学フロンティア研究所 准教授 市之瀬敏晴
TEL: 080-7735-9565
Email: toshiharu.ichinose.c1*tohoku.ac.jp
東北大学生命科学研究科 教授 谷本拓
TEL: 022-217-6223
Email: hiromut*m.tohoku.ac.jp
(*を蔼に置き换えてください)
(报道に関すること)
東北大学学際科学フロンティア研究所 企画部 特任准教授 藤原英明
TEL: 022-795-4353
Email: hideaki*fris.tohoku.ac.jp
東北大学学際科学フロンティア研究所 企画部 特任講師 児山洋平
TEL: 022-795-4353
Email: yohei.koyama.e2*tohoku.ac.jp
(*を蔼に置き换えてください)

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