Molecular mechanism of ribosome hijack by the HCV IRES

2018 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 16H04756
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Research Field: Structural biochemistry
• Research Institution: Institute of Physical and Chemical Research
• Principal Investigator: Ito Takuhiro 国立研究開発法人理化学研究所, 生命機能科学研究センター, ユニットリーダー (70401164)
• Research Collaborator: IMATAKA hiroaki ; SHIGEMATSU hideki ; YOKOYAMA takeshi ; KASHIWAGI kazuhiro
• Project Period (FY): 2016-04-01 – 2019-03-31
• Keywords: ウイルス / 生体分子 / 電子顕微鏡 / 翻訳 / 翻訳開始

Outline of Final Research Achievements

We determined the cryo-EM structure of the HCV IRES which binds to the 40S ribosomal subunit of the translating 80S ribosome without impeding the ongoing translation. Single-molecule measurements by fluorescence microscopy confirmed that the HCV IRES binds to the translating ribosome. Additional cryo-EM studies showed that the HCV IRES binds to the 40S subunit of the translating 80S ribosome even in the case of the HCV IRES-dependent translation. Biochemical experiments showed that the ribosome translating cap-dependently is a better substrate for the HCV IRES than a free ribosome.

Free Research Field

構造生物学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

HCV由来のIRESがこれまで想定されていなかった方法で反応中の翻訳装置リボソームを乗っ取っていることを示した点で画期的である。本研究により明らかになった機構は、HCV由来のIRESと同じような構造を持つ他のウイルスにも共通すると考えられる。従って、IRESとリボソームの40Sサブユニットとの相互作用を阻害する薬剤を開発できれば、効果的な抗ウイルス薬になる可能性がある。