Codon-specific ribosome stalling reshapes translational dynamics during branched-chain amino acid starvation.
分岐鎖アミノ酸飢餓時のコドン特異的リボソーム停滞が翻訳動態を再形成する (機械翻訳の邦題)
記録の確認項目
- 研究デザイン
- その他の原著論文
- 対象
- 動物
- 出版年
- 2025
- 出典
- doi.org
- 抄録の表示
- 表示あり
- 出版状態
- 有効な記録
- 状態確認日
- 2026/08/17
- 収集日
- 2026/08/03
- 鮮度
- 確認期限内
- 確認段階
- 自動処理
- 記録状態
- 公開
日本語要約(機械生成)
細胞は栄養変動に応じて翻訳開始と伸長を調節するが、分岐鎖アミノ酸(ロイシン、イソロイシン、バリン)枯渇の翻訳への影響は不明である。本研究では、NIH3T3細胞において単独、二重、三重の分岐鎖アミノ酸欠乏時の翻訳動態をリボソームプロファイリングとRNA-seqで解析した。その結果、全ての欠乏条件でリボソーム滞留時間が延長し、特にバリン欠乏と三重欠乏では全バリンコドンで顕著な停滞が生じた。一方、ロイシンとイソロイシン欠乏では穏やかでコドン特異的な効果が見られた。イソロイシン欠乏時の停滞は三重欠乏で大幅に減少した。バリンコドンの5'末端近傍や下流のイソロイシンコドンの位置がこれらのパターンに寄与する可能性があり、複数のバリン停滞部位はタンパク質量の低下と関連した。また、コドン特異的滞留時間の変化はtRNAイソアクセプターのチャージングパターンと強く相関した。これらの結果は、分岐鎖アミノ酸飢餓時のリボソーム停滞がアミノ酸供給、tRNAチャージング動態、コドン位置、ストレス応答シグナルのバランスを反映することを示唆する。
この要約は公開抄録のみを根拠にAIが機械的に生成したものです。正確な内容は原文を確認してください。
抄録
Background: Cells regulate protein synthesis in response to fluctuating nutrient availability through mechanisms that affect both translation initiation and elongation. Branched-chain amino acids, leucine, isoleucine, and valine, are essential nutrients. However, how their depletion affects translation remains largely unclear. Here, we investigate the immediate effects of single, double, and triple branched-chain amino acid deprivation on translational dynamics in NIH3T3 cells using RNA-seq and ribosome profiling.Results: All starvation conditions increased ribosome dwell times, with pronounced stalling at all valine codons during valine and triple starvation, whereas leucine and isoleucine starvation produced milder, codon-specific effects. Notably, stalling under isoleucine deprivation largely decreased under triple starvation. Positional enrichment of valine codons near the 5' end and downstream isoleucine codons potentially contributes to these patterns, suggesting a possible elongation bottleneck that influences translational responses under branched-chain amino acid starvation. The presence of multiple valine stalling sites was associated with decreased protein levels. Finally, codon-specific dwell time changes correlated strongly with patterns of tRNA isoacceptor charging.Conclusions: Together, these findings suggest that differential ribosome stalling under branched-chain amino acid starvation reflects a balance between amino acid supply, tRNA charging dynamics, codon position, and stress-response signaling.
MeSH
DOI 10.1186/s13059-025-03800-6
PMID 41015776
原文・出典を見る →