リボソームプロファイリングにより、オートファジーがmRNAの翻訳制御に機能的な役割を果たしていることが明らかになった

Ribosome profiling reveals a functional role for autophagy in mRNA translational control.

• Juliet Goldsmith
• Timothy Marsh
• Saurabh Asthana
• Andrew M Leidal
• Deepthisri Suresh
• Adam Olshen
• Jayanta Debnath

抄録

オートファジーはタンパク質の分解を促進するため、代謝ストレス時のタンパク質合成を維持するためにアミノ酸プールを維持することが提案されている。これまでのところ、オートファジーが哺乳類細胞のタンパク質合成にどのような影響を与えているかは不明な点が多い。ここでは、リボソームプロファイリングを利用して、オートファジー制御因子ATG12の遺伝子切断が翻訳制御に及ぼす影響を明らかにした。哺乳類細胞では、オートファジーの遺伝子欠損は、飢餓状態であっても、キャップ依存性翻訳のグローバルな速度に影響を与えない。その代わり、オートファジーは細胞周期制御やDNA損傷修復に富むmRNAのサブセットの翻訳をサポートしている。特に、オートファジーがDNA損傷修復タンパク質BRCA2の翻訳を可能にしていることを明らかにした。以上のことから、オートファジーがタンパク質の翻訳に影響を与え、タンパク質のランドスケープを形成していることが明らかになった。

Autophagy promotes protein degradation, and therefore has been proposed to maintain amino acid pools to sustain protein synthesis during metabolic stress. To date, how autophagy influences the protein synthesis landscape in mammalian cells remains unclear. Here, we utilize ribosome profiling to delineate the effects of genetic ablation of the autophagy regulator, ATG12, on translational control. In mammalian cells, genetic loss of autophagy does not impact global rates of cap dependent translation, even under starvation conditions. Instead, autophagy supports the translation of a subset of mRNAs enriched for cell cycle control and DNA damage repair. In particular, we demonstrate that autophagy enables the translation of the DNA damage repair protein BRCA2, which is functionally required to attenuate DNA damage and promote cell survival in response to PARP inhibition. Overall, our findings illuminate that autophagy impacts protein translation and shapes the protein landscape.