2006 Fiscal Year Annual Research Report
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17201040
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| Research Institution | Nara Institute of Science and Technology |
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Principal Investigator |
小笠原 直毅 奈良先端科学技術大学院大学, 情報科学研究科, 教授 (10110553)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
石川 周 奈良先端科学技術大学院大学, 情報科学研究科, 助手 (30359872)
七宮 英晃 愛媛大学, ベンチャー・ビジネス・ラボラトリー, 研究員 (50366944)
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| Keywords | 蛋白質 / ゲノム / 細菌 / GTP結合蛋白質 / 枯草菌 / リボゾーム |
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| Research Abstract |
枯草菌では、LB培地・37度という培養条件で、その破壊が致死となる必須遺伝子は271であるということが明らかとなった。その内、機能が不明確なものは22遺伝子であった。その中の8遺伝子は、分子スイッチとして働くと考えられるGTP結合蛋白質をコードしている。枯草菌ゲノムには17種のGTP結合蛋白質がコードされているが、翻訳因子・分泌シグナル認識因子を除く、12種のものについてはその機能が未だ不明である。本研究では、それら機能未知GTP結合蛋白質の機能に迫ることを目的とした。
平成17年度の研究から、機能未知である必須GTP結合蛋白質の一つ、YlqFは未成熟の50Sリボゾームサブユニットに取り込まれ、L16とL27の取り込みを促し、成熟50Sサブユニットの形成に伴い、GTPase活性が活性化されると報告した。本年度、GTPase活性を失ったdominant negative型変異タンパク質の作成に成功し、それを過剰発現するとL16とL27が存在しない未成熟型50Sサブユニットが蓄積することを明らかにした。さらに、そうした未成熟型50Sは、YlqFのGTPase活性を強く活性化することを見出した。こうした知見から、GTP結合型YlqFの未成熟型50Sサブユニットへの結合は、L16とL27の取り込みに直接関与するのではなく、rRNAの正しい構造形成に必要であることが明らかになった等、YlqFの機能の分子レベルでの理解が進んだ。
さらに、別の必須GTP結合蛋白質YqeHを細胞内で枯渇させると、未成熟型16S RNAが蓄積すると共に、Freeの30Sサブユニットが特異的に減少することを見出し、YqeHは30Sリボゾームサブユニットの形成に関与することも明らかにした。この結果、他の実験室からの報告も併せて、枯草菌では50Sサブユニットの形成に4種、30Sサブユニットの形成に3種の必須GTP結合蛋白質が関与することが解明された。
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