tRNautophagyを介したtRNAレパートリーの調節機構の解析

研究代表者 吉久 徹（Yoshihisa Toru） 兵庫県立大学・理学研究科　教授 https://www.sci.u-hyogo.ac.jp/life/biomecha/MolBioMech_Top/Welcome.html

研究課題の概要と計画

tRNA種毎の濃度パターン（tRNAレパートリー）は静的なものではなく動的に制御されるとの報告が近年集まりつつあるが、tRNAレパートリーの改変におけるtRNA分解の役割は未だ良く判っていない。我々は、autophagyが亢進する酵母の定常期では対数期に比べ、tRNAの総量がrRNAの減少にも依存して2.5倍程度に増え、tRNAレパートリーも変化すること、N源飢餓時に同一液胞内のautophagic body（AB）間でtRNA分布が異なることを掴んだ。これは、予想外のtRNA種特異的なautophagy（tRNautophagy）の存在を示唆する。本計画では、まず、N源飢餓や定常期移行に伴うautophagyでのtRNAやrRNAの挙動をFISH法や細胞分画法で詳細に調べる。次に、macroautophagyやmicroautophagy等のautophagyモードのどれがtRNA分解に寄与するか、各tRNA種の異なったABへの濃縮がautophagyのどの過程で起きるか等について、各種変異株を用いて明らかにする。特に、aminoacyl-tRNA synthetaseやeEF1A等、翻訳関連因子とtRNautophagyとの関係を注視し、tRNAの選択機構に迫る。こうした解析を通じてtRNautophagy機構の全貌を明らかにすると共に、tRNAレパートリー形成への寄与を検討する。

本研究課題に関連する代表的論文3報

Hayashi S, Mori S, Suzuki T, Suzuki T, Yoshihisa T. Impact of intron removal from tRNA genes on Saccharomyces cerevisiae. Nucleic Acids Res. 2019, 47:5936-5949.

Takano A, Kajita T, Mochizuki M, Endo T, Yoshihisa T. Cytosolic Hsp70 and co-chaperones constitute a novel system for tRNA import into the nucleus. eLife 2015, 4:e04659.

Mori S, Kajita T, Endo T, Yoshihisa T. The intron of tRNA-TrpCCA is dispensable for growth and translation of Saccharomyces cerevisiae. RNA 2011, 17:1760-1769.

キーワード

tRNA, isoacceptor, tRNautophagy, ribophagy, translation factor, yeast