〔プレスリリース〕細胞内コミュニケーションにタンパク質合成停止が重要!

研究成果 2016/09/20

 バイオサイエンス研究科動物細胞工学研究室の博士後期課程3年苅田聡と河野憲二教授らは、「細胞が、自身に対するストレス(悪影響)を回避するために、ストレス応答に関るメッセンジャーRNA (mRNA)を小胞体へ効率的に運ぶ方法、すなわち、一時的なタンパク質合成反応の停止と小胞体(タンパク質の製造工場)へのタンパク質輸送経路の協調による巧妙な伝達方法を用いていること」を初めて明らかにしました。

 一般に、遺伝子がmRNAにコピーされ、そのmRNAがもつ遺伝子のコードをタンパク質合成装置のリボソームが読み取り、対応するアミノ酸に変換することでタンパク質は合成されます。このタンパク質合成反応を翻訳といい、翻訳が止まる現象を翻訳停止と言います。翻訳停止という現象は、タンパク質を作るうえでマイナスであり、通常、生物にとって良いことではありません。実際、タンパク質合成が停止すると、つくりかけのタンパク質などは分解・除去されることが知られています。

 研究グループは翻訳停止の細胞内での役割に着目した研究を行う中で、小胞体ストレス応答に関与するmRNA(XBP1u mRNA)の小胞体への正確かつ円滑な輸送が、小胞体へのタンパク質輸送経路を利用していること、さらにその時のシグナルの認識に翻訳停止が必要であることを見出しました。

 この仕組みによって、小胞体に生じた異常を素早く感知し、その情報を効率良く核に伝えることで、生じたストレスを速やかに解消し、細胞の生存や機能の維持に貢献していると考えられます。この発見は、タンパク質合成の停止という一見マイナスに見える現象を使って、既存の輸送システムを代替利用し、ストレス応答を効率良く起こすことを示しており、生物の生存戦略の観点からも大変興味深いものです。

 この成果は米国科学誌「米国科学アカデミー紀要 (Proceedings of the National Academy of Sciences, USA)」電子版(速報)に掲載されました。

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