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Ribosomal stalk complex driving translation cycle: molecular basis for high-speed and high-efficiency

Research Project

Project/Area Number 24370073
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

Allocation TypePartial Multi-year Fund
Section一般
Research Field Molecular biology
Research InstitutionNiigata University

Principal Investigator

UCHIUMI Toshio  新潟大学, 自然科学系, 教授 (50143764)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) ITO Kosuke  新潟大学, 自然科学系, 助教 (20502397)
YAO Minn  北海道大学, 大学院先端生命科学研究院, 教授 (40311518)
MIYOSHI Tomohiro  新潟大学, 研究推進機構, 助教 (60534550)
UCHIYAMA Susumu  大阪大学, 工学研究科, 准教授 (90335381)
Project Period (FY) 2012-04-01 – 2015-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2014)
Budget Amount *help
¥18,330,000 (Direct Cost: ¥14,100,000、Indirect Cost: ¥4,230,000)
Fiscal Year 2014: ¥4,810,000 (Direct Cost: ¥3,700,000、Indirect Cost: ¥1,110,000)
Fiscal Year 2013: ¥5,200,000 (Direct Cost: ¥4,000,000、Indirect Cost: ¥1,200,000)
Fiscal Year 2012: ¥8,320,000 (Direct Cost: ¥6,400,000、Indirect Cost: ¥1,920,000)
Keywordsリボソーム / 翻訳因子 / リボソームストーク / リボソームタンパク質 / 遺伝情報翻訳 / EF-1α / EF-2 / IF5B / ストーク / リボソーム蛋白質 / 翻訳サイクル
Outline of Final Research Achievements

We have studied on the ribosomal stalk protein complex, which determines the rate and efficiency of protein synthesis (translation), by using biochemical and crystallographic approaches, as follows: 1) multiple copies of the stalk proteins all bind to the ribosomal core via their N-terminal domains, and the C-terminal region of each stalk is flexible and moving widely around the ribosome; 2) the crystal structural data indicate that the C-terminal region of the stalk protein binds to individual translation factors through hydrophobic interactions; 3) the interactions between the C-terminal region of the stalk protein and translation factors is important to recruit the factors to the functional center within the ribosomal core. These lines of evidence demonstrate the crucial contribution of the stalk protein to efficient translation.

Report

(4 results)
  • 2014 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2013 Annual Research Report
  • 2012 Annual Research Report
  • Research Products

    (33 results)

All 2015 2014 2013 2012 Other

All Journal Article (9 results) (of which Peer Reviewed: 9 results,  Open Access: 4 results,  Acknowledgement Compliant: 2 results) Presentation (21 results) (of which Invited: 3 results) Book (1 results) Remarks (2 results)

  • [Journal Article] Characterization of anti-P monoclonal antibodies directed against the ribosomal protein•RNA complex antigen and produced using MRL autoimmune-prone mice.2015

    • Author(s)
      Sato, H., Onozuka, M., Hagiya, A., Hoshino, S., Narita, I., and Uchiumi T.
    • Journal Title

      Clin. Exp. Immunol.

      Volume: 179 Issue: 2 Pages: 236-244

    • DOI

      10.1111/cei.12460

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      2014 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Molecular insights into the interaction of the ribosomal stalk protein with elongation factor 1α.2014

    • Author(s)
      Ito, K., Honda, T., Suzuki, T., Miyoshi, T., Murakami, R., Yao, M., and Uchiumi T.
    • Journal Title

      Nucleic Acids Res.

      Volume: 42 Issue: 22 Pages: 14042-14052

    • DOI

      10.1093/nar/gku1248

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      2014 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Crystal structure of α-amylase from Oryza sativa : Molecular insights into enzyme activity and thermostability2014

    • Author(s)
      Akihito OCHIAI, Hiroshi SUGAI, Kazuki HARADA, Seiya TANAKA, Yohei ISHIYAMA, Kosuke ITO, Takaaki TANAKA, Toshio UCHIUMI, Masayuki TANIGUCHI, Toshiaki MITSUI
    • Journal Title

      Bioscience, Biotechnology, and Biochemistry

      Volume: (In press) Issue: 6 Pages: 989-997

    • DOI

      10.1080/09168451.2014.917261

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      2014 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Characterization of putative toxin-antitoxin systems in Vibrio parahaemolyticus2014

    • Author(s)
      Hino, M., Zhang, J., Takagi, H., Miyoshi, T., Uchiumi, T., Nakashima, T., Kakuta, Y., and Kimura, M.
    • Journal Title

      J Appl Microbiol

      Volume: publised on line Issue: 1 Pages: 185-195

    • DOI

      10.1111/jam.12513

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    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Molecular dissection of the silkworm ribosomal stalk complex: the role of multiple copies of the stalk proteins2013

    • Author(s)
      Baba, K., Tumuraya, K., Tanaka, I., Yao, M, and Uchiumi, T.
    • Journal Title

      Nucleic Acids Res

      Volume: 41 Issue: 6 Pages: 3635-3643

    • DOI

      10.1093/nar/gkt044

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  • [Journal Article] Crystallization and preliminary X-ray analysis of peptidyl-tRNA hydrolase from Thermus thermophilus HB82013

    • Author(s)
      Matsumoto, A.
    • Journal Title

      Acta Crystallogr Sect F Struct Biol Cryst Commun

      Volume: 69 Issue: 3 Pages: 332-335

    • DOI

      10.1107/s1744309113003424

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  • [Journal Article] Solution structure of human P1-P2 heterodimer provides insights into the role of eukaryotic stalk in recruiting the ribosome-inactivating protein trichosanthin to the ribosome2013

    • Author(s)
      Lee, K.M., Yusa, K., Chu, L.O., Yu, C.W., Oono, M., Miyoshi, T., Ito, K., Shaw, P.C., Wong, K.B., and Uchiumi, T
    • Journal Title

      Nucleic Acids Res

      Volume: 41 Issue: 18 Pages: 8776-8787

    • DOI

      10.1093/nar/gkt636

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  • [Journal Article] Analysis of chimeric ribosomal stalk complexes from eukaryotic and bacterial sources : structural features responsible for specificity of translation factors2012

    • Author(s)
      Mochizuki, M., 他
    • Journal Title

      Genes to Cells

      Volume: 17 Pages: 273-284

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      2012 Annual Research Report
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  • [Journal Article] Structural basis for the substrate recognition and catalysis of peptidyl-tRNA hydrolase2012

    • Author(s)
      Ito, K. 他
    • Journal Title

      Nucleic Acids Res.

      Volume: 40 Issue: 20 Pages: 10521-10531

    • DOI

      10.1093/nar/gks790

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  • [Presentation] リボソームストークタンパク質と翻訳伸長因子EF1αの機能的相互作用の分子機構解析2015

    • Author(s)
      伊東孝祐、鈴木隆寛、三好智博、村上僚、姚閔、内海利男
    • Organizer
      第3回リボソームミーティング
    • Place of Presentation
      ANAホリデイ・イン リゾート宮崎(宮崎)
    • Year and Date
      2015-03-17 – 2015-03-18
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      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] リボソームストークタンパク質による翻訳伸長因子の機能発現機構2015

    • Author(s)
      今井大達、三好智博、村上僚、伊東孝祐、内海利男
    • Organizer
      第3回リボソームミーティング
    • Place of Presentation
      ANAホリデイ・イン リゾート宮崎(宮崎)
    • Year and Date
      2015-03-17 – 2015-03-18
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      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] リボソームストークと翻訳因子間相互作用研究の新展開2014

    • Author(s)
      内海利男、鈴木隆寛、村上僚、今井大達、三好智博、伊東孝祐
    • Organizer
      第37回日本分子生物学会年会
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜(横浜)
    • Year and Date
      2014-11-25 – 2014-11-27
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      2014 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 立体構造解析に基づいたペプチジル tRNA 加水分解酵素の酵素学的機能解析2014

    • Author(s)
      上原祐二、伊東孝祐、村上僚、松本愛弥、三好智博、清水義宏、竹本千重、横川隆志、上田卓也、内海利男
    • Organizer
      第9回 無細胞生命科学研究会
    • Place of Presentation
      大阪大学医学部 銀杏会館 (大阪)
    • Year and Date
      2014-10-08 – 2014-10-09
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      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] リボソームストークタンパク質と翻訳伸長因子 EF1α の機能的相互作用の構造基盤2014

    • Author(s)
      伊東孝祐、本田貴嘉、鈴木隆寛、三好智博、村上僚、田中勲、姚閔、内海利男
    • Organizer
      第16回日本RNA学会年会
    • Place of Presentation
      ウインク愛知(名古屋)
    • Year and Date
      2014-07-23 – 2014-07-25
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      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] リボソームストーク C 末端領域は、翻訳因子の 23S rRNA sarcin/ricin loop へのリクルートに不可欠である2014

    • Author(s)
      今井大達、三好智博、村上僚、鈴木隆寛、伊東孝祐、内海利男
    • Organizer
      第16回日本RNA学会年会
    • Place of Presentation
      ウインク愛知(名古屋)
    • Year and Date
      2014-07-23 – 2014-07-25
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      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] 翻訳開始因子IF5Bとリボソームストーク複合体の相互作用解析2014

    • Author(s)
      村上僚、今井大達、三好智博、伊東孝祐、内海利男
    • Organizer
      第16回日本RNA学会年会
    • Place of Presentation
      ウインク愛知(名古屋)
    • Year and Date
      2014-07-23 – 2014-07-25
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      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] リボソームstalk複合体による翻訳因子とリボトキシンリクルート機構2013

    • Author(s)
      内海 利男
    • Organizer
      第36回日本分子生物学会年会ワークショップ
    • Place of Presentation
      神戸ポートアイランド
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    • Invited
  • [Presentation] 真核生物リボソームストークタンパク質のC末端領域におけるリン酸化が及ぼす翻訳反応への影響2013

    • Author(s)
      小野塚美穂, 馬場健太郎, 三好智博, 伊東孝祐, 内海利男
    • Organizer
      第36回日本分子生物学会年会
    • Place of Presentation
      神戸ポートアイランド
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      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] The ribosome has multiple “arm-like” structures to catch translation factors2013

    • Author(s)
      Uchiumi, T., Baba, K., Onozuka, M., Honda, T., Nomura, N., and Yao, M.
    • Organizer
      International Conference on Nucleic Acid Enzymes and Enzymes in Human Diseases
    • Place of Presentation
      The Chinese University of Hong Kong, Hong Kong
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      2013 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] Peptidyl-tRNA hydrolase の基質認識および触媒反応の構造基盤2013

    • Author(s)
      伊東 孝祐、村上 僚、望月 正弘、斉 浩、清水 義宏、三浦 謹一郎、上田 卓也、内海 利男
    • Organizer
      第15回 日本RNA学会年会
    • Place of Presentation
      愛媛県県民文化会館ひめぎんホール、松山
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      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] リボトキシン作用に関与するリボソームP1/P2ダイマーの柔軟な機能構造2013

    • Author(s)
      遊佐和之、三好智博、Ka-Ming Lee、Lai-On Chu, Conny Wing-Heng Yu, 大野萌、伊東孝祐、Pang-Chui Shaw, Kam-Bo Wong、内海利男
    • Organizer
      第8回無細胞生命科学研究会
    • Place of Presentation
      新潟大学
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      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] ヒトリボソームP0/P1/P2 ストークタンパク質が共有するC 末端部位と翻訳伸長因子間の相互作用2013

    • Author(s)
      小野塚美穂, 馬場健太朗, 三好智博, 伊東孝祐, 内海利男
    • Organizer
      第8回無細胞生命科学研究会
    • Place of Presentation
      新潟大学
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      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] ハイブリッドリボソームを用いた古細菌翻訳伸長因子によるin vitroペプチド鎖伸長反応系の構築2013

    • Author(s)
      鈴木 隆寛, 三好 智博, 村上 僚, 佐藤 駿平, 伊東 孝祐, 内海 利男
    • Organizer
      第8 回 無細胞生命科学研究会
    • Place of Presentation
      新潟大学
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      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] 好熱性古細菌翻訳因子によるin vitro翻訳系の確立2013

    • Author(s)
      鈴木 隆寛, 本田 貴嘉, 村上 僚, 佐藤 駿平, 三好 智博, 伊東 孝祐, 内海 利男
    • Organizer
      日本Archaea研究会第26回講演会
    • Place of Presentation
      東京工業大学
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      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] 超好熱性アーキアの反応系を用いて見えてきたリボソームの翻訳因子リクルート機構2013

    • Author(s)
      内海利男, 他
    • Organizer
      日本農芸化学会2013年度大会
    • Place of Presentation
      東北大学川内北キャンパス(招待講演)
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      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] 古細菌リボソームストークタンパク質aP1と翻訳伸長因子aEF-1α間の相互作用とaEF-1βによる調節2012

    • Author(s)
      鈴木隆寛, 他
    • Organizer
      第14回日本RNA学会年会
    • Place of Presentation
      東北大学百周年記念会館川内萩ホール
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      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] 古細菌リボソームストークタンパク質aP1タイマーは二種類の翻訳因子aEF-la/aEF-2を同時に結合する2012

    • Author(s)
      本田貴嘉, 他
    • Organizer
      第14回日本RNA学会年会
    • Place of Presentation
      東北大学百周年記念会館川内萩ホール
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      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] ヒトリボソームPO/P1/P2ストークタンパク質が共有するC末端部位の翻訳伸長因子eEF-la/eEF-2との相互作用2012

    • Author(s)
      小野塚美穂, 他
    • Organizer
      第35回日本分子生物学会年会
    • Place of Presentation
      福岡国際会議場,マリンメッセ福岡
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      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] 動物リボソームstalkタンパク質のhinge領域はリボトキシンの効率的作用に不可欠である2012

    • Author(s)
      遊佐和之, 他
    • Organizer
      第35回日本分子生物学会年会
    • Place of Presentation
      福岡国際会議場,マリンメッセ福岡
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      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] ハイブリッドリボソームを用いた古細菌翻訳因子によるin vitroペプチド鎖伸長反応系の構築2012

    • Author(s)
      鈴木隆寛, 他
    • Organizer
      第35回日本分子生物学会年会
    • Place of Presentation
      福岡国際会議場,マリンメッセ福岡
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      2012 Annual Research Report
  • [Book] 生化学2013

    • Author(s)
      内海利男、馬場健太朗、小野塚美穂
    • Total Pages
      8
    • Publisher
      日本生化学会
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Remarks] Uchiumi-Ito Lab

    • URL

      http://www.sc.niigata-u.ac.jp/biologyindex/uchiumi-ito/

    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Remarks] Uchiumi - Ito Lab

    • URL

      http://www.sc.niigata-u.ac.jp/biologyindex/uchiumi-ito/

    • Related Report
      2013 Annual Research Report

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Published: 2012-04-24   Modified: 2019-07-29  

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