コールドショックドメインとRGリピートモチーフを含むタンパク質であるDJY1の発現は、プラナリアンの再生部位を標的としています

プラナリアンは、並外れた再生能力で有名です。この調査は、再生固有のプロセスにおけるコールドショックドメインの存在によって定義されるYボックスタンパク質の関与に焦点を当てています。以前の研究では、発達的に発現したY-boxタンパク質がmRNA分子に結合し、それらの翻訳のタイミングを調節することが示されています。計画的なY-Box遺伝子DJY1を分離し、特徴付けました。これは、再生部位である爆風で特異的に表現されています。DJY1の転写産物は、爆風が成長するにつれて、切断および数の増加部位で急速に現れます。発現のタイミングとレベルは、カットの方向に関係なく同様です。前方、後部、および外側再生組織です。再生が完了に近づくにつれて、特に新しいDJY1転写産物が生成される耳介で、まだ区別されている構造を除いて、転写産物レベルの一般的な減少があります。再生中の同様に調節された時間的発現パターンは、DJY1タンパク質のアッセイに見られます。爆風細胞の集団内で、分化細胞のサブセットは、DJY1に対する抗体を使用して特異的に免疫染色されます。DJY1タンパク質には、RNA結合特性に関連するコールドショックドメインとRGリピートモチーフが含まれています。組換えDJY1を使用したin vitro結合研究は、好ましいテンプレートが不均一な配列の一本鎖RNAであることを示しています。これらのデータは、Y-boxタンパク質がプラナリアンの再生プロセスに関与し、分化固有のmRNAの翻訳調節にDJY1を巻き込んでいるという最初の直接的な証拠を提供します。

Planarians are well-known for their exceptional regenerative abilities. This investigation focuses on the involvement of a Y-box protein, defined by the presence of a cold-shock domain, in regeneration-specific processes. Previous studies have shown that developmentally expressed Y-box proteins bind to mRNA molecules and regulate the timing of their translation. We have isolated and characterized a planarian Y-box gene, DjY1, which is specifically expressed at the site of regeneration, the blastema. DjY1 transcripts appear rapidly at the site of cutting and increase in number as the blastema grows. The timing and level of expression is similar irrespective of the orientation of the cut: in anterior, posterior, and lateral regenerative tissue. As regeneration nears completion, there is a general decrease in transcript level except in structures which are still differentiating, specifically in the auricles where new DjY1 transcripts are produced. A similarly modulated temporal pattern of expression throughout regeneration is seen in assaying the DjY1 protein. Within the population of blastemal cells, a subset of differentiating cells is specifically immunostained using antibodies to DjY1. The DjY1 protein contains a cold-shock domain and RG-repeat motifs, both of which are associated with RNA-binding properties: in vitro binding studies using recombinant DjY1 show that the preferred template is single-stranded RNA of heterogeneous sequence. These data provide the first direct evidence that a Y-box protein is involved in the regeneration process in planarians and implicate DjY1 in the translational regulation of differentiation-specific mRNAs.