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Functions and mechanisms of reguratory nascent chains

Planned Research

Project AreaMultifaceted Proteins: Expanding and Transformative Protein World
Project/Area Number 20H05926
Research Category

Grant-in-Aid for Transformative Research Areas (A)

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Transformative Research Areas, Section (III)
Research InstitutionKyoto Sangyo University

Principal Investigator

Chiba Shinobu  京都産業大学, 生命科学部, 教授 (20523517)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 内藤 哲  北海道大学, 農学研究院, 農学研究院研究員 (20164105)
Project Period (FY) 2020-11-19 – 2025-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2024)
Budget Amount *help
¥177,190,000 (Direct Cost: ¥136,300,000、Indirect Cost: ¥40,890,000)
Fiscal Year 2024: ¥30,810,000 (Direct Cost: ¥23,700,000、Indirect Cost: ¥7,110,000)
Fiscal Year 2023: ¥31,330,000 (Direct Cost: ¥24,100,000、Indirect Cost: ¥7,230,000)
Fiscal Year 2022: ¥31,330,000 (Direct Cost: ¥24,100,000、Indirect Cost: ¥7,230,000)
Fiscal Year 2021: ¥29,770,000 (Direct Cost: ¥22,900,000、Indirect Cost: ¥6,870,000)
Fiscal Year 2020: ¥53,950,000 (Direct Cost: ¥41,500,000、Indirect Cost: ¥12,450,000)
Keywordsリボソーム / 機能性新生鎖 / 翻訳アレストペプチド / 翻訳制御 / 翻訳アレスト / 新生鎖 / 非典型的翻訳動態
Outline of Research at the Start

典型的なタンパク質は、合成後に立体構造を形成することがその働きに必須である。一方、本研究で対象としている機能性翻訳途上鎖は合成の途上で生理機能を発揮するという点で典型的なタンパク質と異なる。本研究では、機能性翻訳途上鎖の分子機構と生理機能を解明し、それを通じてタンパク質の機能様式のもつ多面性(マルチファセット)を理解することを目指す。そのためには、様々な機能性翻訳途上鎖に共通の特徴である「タンパク質合成(翻訳)の一時停止現象」の分子メカニズムを理解することが重要である。そこで、本研究では、遺伝学や生化学などの手法を駆使し、翻訳の一時停止現象の分子機構の解明を行う。

Outline of Final Research Achievements

A wide variety of proteins support our life by performing diverse physiological functions. Recently, a unique class of proteins, called regulatory nascent chains, has been discovered. These proteins act during their own synthesis by inhibiting the activity of the ribosome, the protein synthesis machinery. In this study, we aimed to elucidate how regulatory nascent chains found in bacteria and plants interact with ribosomes and exert their physiological functions. Our findings revealed that both common and diverse mechanisms are involved in the interaction between regulatory nascent chains and ribosomes. Furthermore, we found that these diverse mechanisms can ultimately produce similar ribosome-inhibitory effects and achieve similar physiological functions.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

従来、タンパク質は、合成が完了してから生理機能を発揮するとされていた。ところが、本研究の対象である機能性翻訳途上鎖は、合成の途上で生理機能を発揮する。すなわち、タンパク質が働くしくみは従来のタンパク質科学の常識の枠を超えて柔軟で多様であるらしい。ところが、機能性翻訳途上鎖がどのようなしくみで働くのか、また、その種類や機能の多様性、分子機構の多様性と共通性になどついて、体系的な理解はなされていない。本研究で得られた成果は、機能性翻訳途上鎖の多様性と共通性についての理解を深めるものであり、タンパク質の働くしくみに関する我々の理解を一歩進めるものであった。

Report

(6 results)
  • 2024 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2023 Annual Research Report
  • 2022 Annual Research Report
  • 2021 Annual Research Report
  • 2020 Annual Research Report
  • Research Products

    (107 results)

All 2025 2024 2023 2022 2021 2020 Other

All Int'l Joint Research (10 results) Journal Article (14 results) (of which Int'l Joint Research: 5 results,  Peer Reviewed: 14 results,  Open Access: 10 results) Presentation (81 results) (of which Int'l Joint Research: 9 results,  Invited: 11 results) Remarks (2 results)

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      第2回タンパク質関連シンポジウム
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  • [Presentation] 新規 uORF による枯草菌 Mg2+ transporter MgtE の発現制御機構の解析2024

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      赤岡大暉、高田啓、藤原圭吾、千葉志信
    • Organizer
      第18回日本ゲノム微生物学会年会
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  • [Presentation] 海洋性バクテリア Alteromonas macreodii の多様な翻訳アレスト因子2024

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      辻奈緒子、藤原圭吾、高田啓、千葉志信
    • Organizer
      第18回日本ゲノム微生物学会年会
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  • [Presentation] 新たに示唆されたN末端メチオニン除去と光応答の関連性2024

    • Author(s)
      小田一輝、村岡栞、鈴木孝征、佐藤心郎、平井優美、尾之内均、内藤哲、山下由衣
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      第65回日本植物生理学会年会
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  • [Presentation] 機能性翻訳途上鎖の生理機能と分子機構2023

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      千葉志信
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      第4回マルチファセットプロテインズ領域会議
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  • [Presentation] 新規翻訳アレスト因子のバクテリアワイドな探索2023

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      藤原圭吾、辻奈緒子、吉田真悠、千葉志信
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      第19回21世紀大腸菌研究会
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  • [Presentation] アルテロモナス属由来新規翻訳アレスト因子の下流遺伝子発現制御機構の解析2023

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      辻奈緒子、藤原圭吾、千葉志信
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      第19回21世紀大腸菌研究会
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  • [Presentation] クロストリジウム綱に由来する新規翻訳アレスト因子の分子機構の解明2023

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      吉田真悠、藤原圭吾、高田啓、千葉志信
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      第19回21世紀大腸菌研究会
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  • [Presentation] 翻訳アレストを利用した細胞の機能制御の分子機構2023

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      千葉志信
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      第23回日本蛋白質科学会年会
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  • [Presentation] Bacteria-wide search for translational arrest peptides2023

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      藤原圭吾、辻奈緒子、吉田真悠、千葉志信
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      第24回日本RNA学会年会
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  • [Presentation] Identification of Novel Translation Arrest Peptides with RAPP and RGPP sequence Motifs2023

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      Tsuji Naoko,_Fujiwara Keigo, Takada Hiraku_, Chiba Shinobu
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      第24回日本RNA学会年会
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  • [Presentation] 枯草菌における新規RQC関連因子の解析2023

    • Author(s)
      高田啓, Helge Paternoga, 藤原圭吾, Esther Park, Jose Nakamoto, Allen R Buskirk,Gemma C Atkinson, Daniel N Wilson, Vasili Hauryliuk,千葉志信
    • Organizer
      マルチファセットプロテインズ領域会議・第2回若手の会
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  • [Presentation] タンパク質局在化装置に関連する翻訳アレスト因子のバクテリアワイドサーチ2023

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      藤原圭吾、辻奈緒子、吉田真悠、千葉志信
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      マルチファセットプロテインズ領域会議・第2回若手の会
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  • [Presentation] 枯草菌における翻訳途上鎖依存的な翻訳途中終了現象の解析2023

    • Author(s)
      赤岡大暉、高田啓、丹羽達也、田口英樹、千葉志信
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      マルチファセットプロテインズ領域会議・第2回若手の会
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  • [Presentation] クロストリジウム綱由来の新規アレスト因子の分子機構と下流遺伝子制御の解明2023

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      吉田真悠、藤原圭吾、高田啓、千葉志信
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      マルチファセットプロテインズ領域会議・第2回若手の会
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  • [Presentation] 配列モチーフの探索による新規アレスト因子の同定2023

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      辻奈緒子、藤原圭吾、高田啓、千葉志信
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      マルチファセットプロテインズ領域会議・第2回若手の会
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      千葉志信
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      第5回マルチファセットプロテインズ領域会議
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  • [Presentation] RAPP様配列を含む新規翻訳アレスト因子の同定2023

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      辻奈緒子、藤原圭吾、高田啓、千葉志信
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      第96会日本生化学会大会
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  • [Presentation] Regulated translation arrest: a regulation mechanism of genes for bacterial protein localization machinery2023

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      Shinobu Chiba
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      BACELL2023
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  • [Presentation] 新生ポリペプチド鎖によるタンパク質バイオジェネシスのモニタリング2023

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      千葉志信
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      Tomoya Imamichi、 Shugo Sugawara、 Seidai Takamatsu、 Hitoshi Onouchi、 Yui Yamashita、 Satoshi Naito
    • Organizer
      EMBL Conference "Protein Synthesis and Translational Control"
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  • [Presentation] 多様な植物種における小胞体ストレス応答因子bZIP60オルソログのmRNAにおけるリボソーム停滞と系統進化の関連2023

    • Author(s)
      今道朋哉、楠本奈央、高松世大、本多悠吾、村岡栞、尾之内均、山下由衣、内藤哲
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      第40回日本植物バイオテクノロジー学会大会
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  • [Presentation] 非チャネル型タンパク質膜挿入装置YidCの解析2023

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      千葉志信
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      サントリー生命科学財団セミナー
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      Hiraku Takada、Gemma C. Atkinson、Vasili Hauryliuk
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      今道朋哉,楠本奈央,高松世大,本多悠吾,村岡栞,尾之内均,内藤哲,山下由衣
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      第64回日本植物生理学会年会
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      小田一輝,村岡栞,鈴木孝征,佐藤心郎,平井優美,尾之内均,内藤哲,山下由衣
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      第64回日本植物生理学会年会
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      平郡雄太,安室美陽,海藤篤,狩野泰平,山下由衣,内藤哲,尾之内均
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      藤原圭吾、千葉志信
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    • URL

      http://www.cc.kyoto-su.ac.jp/~k4563/index-j.html

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Published: 2020-11-24   Modified: 2026-01-16  

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