ペプチド鎖伸長段階における新翻訳制御系の生理的役割

1989 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 01560083
• Research Institution: Iwate University
• Principal Investigator: 江尻 慎一郎 岩手大学, 農学部, 教授 (90005629)
• Keywords: タンパク質生合成 / 翻訳制御 / ペプチド鎖伸長因子1 / タンパク質リン酸化

Research Abstract

真核生物では、遺伝情報発見の転写と翻訳段階が時間的にも場所的にも異なっており、翻訳制御の重要性が増大すると考えられる。これまでペプチド鎖伸長段階での制御系は全く知られていなかったが、筆者は最近、ペプチド鎖伸長因子EF-1のリン酸化による制御系の存在を明らかにするとともにEF-1に結合し翻訳段階を制御する可能性のあるRNA(EF-1RNA)を発見した。コムギ胚芽EF-1はαββ'γサブユニットからなり、コムギ胚芽から精製したEF-1βkinaseにより、βがリン酸化され活性型となり、EF-1βphosphataseにより脱リン酸化され不活性型となるが、本研究では、さらに活性制御の分子機構を追求した。その結果、nativeEF-1ββ'γをphosphatase処理すると、EF-1αに結合したGDPと外部のGTPとの交換反応促進活性が消失し、kinaseで再リン酸化すると同活性が完全に回復することが明らかとなった。GDP/GLTP交換反応が促進され、EF-1αが活性型のEF-1α・GTPとなり、アミノアシル-tRNAのリボソ-ムへの結合が促進されることが明らかとなった。EF-1RNAはこれまで高分子量体のEF-1から調整していたが、高速ゲル濾過カラム等を用い、細胞質より直接、多量に精製する方法を確立した。このRNAは、EF-1を高分子化するとともに、タンパク質生合成を強く阻害した。興味深いことに、βのリン酸化は、EF-1RNAにより阻害されることが明らかとなった。このRNAはkimaseに作用し、リン酸化を阻害する。kinase活性は、4種類のホモポリヌクレオチドの内poly(U)で最も強く阻害された。EF-1RNAには、poly(U)領域が存在し、kinaseに結合し、同活性を阻害すると推定している。EF-1RNAはmRNAとも結合するが、mRNAのpoly(A)部分に結合するものと推定している。

Research Products

• [Publications] 江尻慎一郎: "Translational control in eukaryotes by the phosphorylation of elogation factor 1." Molecular organization of Biological Structures,Abstruct book(International Symposium,Moscow,June). II. 238-238 (1989)
• [Publications] 江尻慎一郎: "Translational conltrol by the phosphotylation of β subunit of elongation factor 1 from wheat embryo" J.Biol.Chem.