高時空間解像度イメージングという視点から翻訳の典型的・非典型的な制御機構に迫る

小林 穂高

徳島大学・先端酵素学研究所　准教授
東京大学・定量生命科学研究所　客員准教授

研究室HP

翻訳はmRNAの配列情報をもとにタンパク質を合成する過程であり、多面的なタンパク質世界の中核をなす現象です。その重要性ゆえに、これまで数十年にわたり精力的に先行研究が行われてきましたが、実はその大部分は生化学的な手法（細胞を破壊して得られるライセートを用いた手法など）によるものです。これはすなわち、多面的なタンパク質世界を長年にわたり「同一の視点」から眺めてきたような状況ともいえます。そこで本研究では、翻訳の制御過程を細胞内において高時空間解像度でイメージングできる新規技術（Kobayashi & Singer, 2022, Nature Commun.：図参照）を「新しい視点」として活用し、翻訳の重要課題に取り組みます。具体的には、近年論争になっている「翻訳はpoly(A)鎖によって促進されるのか・されないのか？」といった謎を、mRNA一つ一つの翻訳状態を細胞内で実際に可視化することで明らかにし、これにより翻訳の典型的・非典型的な制御機構に迫ります。

  1. *Kobayashi H, *Singer RH. Single-molecule imaging of microRNA-mediated gene silencing in cells. Nat Commun 2022;13:1435. https://doi.org/10.1038/s41467-022-29046-5.
  2. *Kobayashi H, *Tomari Y. Identification of an AGO (Argonaute) protein as a prey of TER94/VCP. Autophagy 2020;16:190-2. https://doi.org/10.1080/15548627.2019.1691351.
  3. *Kobayashi H, Shoji K, Kiyokawa K, Negishi L, *Tomari Y. VCP machinery mediates autophagic degradation of empty Argonaute. Cell Rep 2019;28:1144-1153.e4. https://doi.org/10.1016/j.celrep.2019.07.003.
  4. *Kobayashi H, Shoji K, Kiyokawa K, Negishi L, *Tomari Y. Iruka eliminates dysfunctional Argonaute by selective ubiquitination of its empty state. Mol Cell 2019;73:119-129.e5. https://doi.org/10.1016/j.molcel.2018.10.033.
  5. Kobayashi H, *Tomari Y. RISC assembly: Coordination between small RNAs and Argonaute proteins. Biochim Biophys Acta 2016;1859:71-81. https://doi.org/10.1016/j.bbagrm.2015.08.007.
  6. Kobayashi H, Etoh K, Marubashi S, Ohbayashi N, *Fukuda M. Measurement of Rab35 activity with the GTP-Rab35 trapper RBD35. Methods Mol Biol 2015;1298:207-16. https://doi.org/10.1007/978-1-4939-2569-8_18.
  7. Kobayashi H, Etoh K, Ohbayashi N, *Fukuda M. Rab35 promotes the recruitment of Rab8, Rab13 and Rab36 to recycling endosomes through MICAL-L1 during neurite outgrowth. Biol Open 2014;3:803-14. https://doi.org/10.1242/bio.20148771.
  8. Kobayashi H, Etoh K, *Fukuda M. Rab35 is translocated from Arf6-positive perinuclear recycling endosomes to neurite tips during neurite outgrowth. Small GTPases 2014;5:e29290. https://doi.org/10.4161/sgtp.29290.
  9. Kobayashi H, *Fukuda M. Rab35 establishes the EHD1-association site by coordinating two distinct effectors during neurite outgrowth. J Cell Sci 2013;126:2424-35. https://doi.org/10.1242/jcs.117846.
  10. Kobayashi H, *Fukuda M. Rab35 regulates Arf6 activity through centaurin-β2 (ACAP2) during neurite outgrowth. J Cell Sci 2012;125:2235-43. https://doi.org/10.1242/jcs.098657.
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