2004 Fiscal Year Annual Research Report
tmRNAによるトランス翻訳の分子機構と生理的機能の解明
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14380322
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| Research Institution | Hirosaki University |
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Principal Investigator |
武藤 あきら 弘前大学, 農学生命科学部, 教授 (80034635)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
姫野 俵太 弘前大学, 農学生命科学部, 助教授 (80208785)
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| Keywords | tmRNA / トランス翻訳 / 大腸菌 / 枯草菌 / 抗生物質 / リボソーム / タグペプチド / RNA |
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| Research Abstract |
トランス翻訳機構:tmRNAの変異体を多数作成し、その機能をin vitroトランス翻訳系で解析することにより、mRNAの切り替え(トランス翻訳)に必要なtmRNA上の部位と、トランス翻訳因子SmpBの結合部位の推定とその機能をした。SmpBとそのtmRNAおよびリボソームとの相互作用をFe-BABE法を用いて解析中である。大腸菌と好熱菌の単離した成分のみによるin vitroトランス翻訳系を確立し、反応の各ステップのリボソーム複合体を精製し、構造解析を試みている。
またtmRNAとトランス翻訳に対する各種抗生物質の作用をin vivoおよびin viro系で解析を行い、抗生物質のひとつParomomycinがtmRNAに直接結合すること、トランス翻訳においてタグ翻訳のフレームシフトを引き起こすことを明らかにした。
トランス翻訳反応の生理的機能:トランス翻訳を受けたタンパク質が細胞内では速やかに分解されるため、分解を受けず、また検出可能なタグをもつ反応産物を生産するtmRNA変異体を作成することにより、その検出が可能なin vivo系を枯草菌、大腸菌を用いて確立した。それを用いて、トランス翻訳の標的タンパク質のいくつかはカラムクロマトグラフィ、電気泳動法により分画・精製し、その末端アミノ酸配列からタンパク種を明らかにした。現在それら標的タンパク質のトランス翻訳を受ける生理的意義とマススペクトル分析による翻訳の切り替え位置の解析等から、カタボライト抑制にこの機構が関与していることを明らかにした。
一方、トランス翻訳が枯草菌の胞子形成に関与することを見つけ、その原因を追及したところ、胞子形成過程の後期におけるシグマK因子遺伝子の形成に関わるDNA再編成にtmRNAが必要であることが明らかになった。
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[Journal Article] Isolation of eight novel Caenorhabditis elegans small RNAs2004
Author(s)
Wachi, M., Ogawa, T., Yokoyama, K, Hokii, Y., Shimoyama, M., Muto, A., Ushida, C.
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Journal Title
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[Journal Article] A novel GTPase activated by the small subunit of ribosome2004
Author(s)
Himeno, H., Hanawa-Suetsugu, K., Kimura, T., Takagi, K., Sugiyama, W., Shirata, S., Mikami, T., Odagiri, F., Osanai, Y., Watanabe, D., Goto, S., Kalachnyuk, L., Ushida, C., Muto, A.
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Journal Title
Nucleic Acids Res. 32
Pages: 5303-5309
