2021 Fiscal Year Annual Research Report
Versatile molecular functions of the ribosomal stalk protein in translation cycle
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19H03155
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| Research Institution | Niigata University |
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Principal Investigator |
内海 利男 新潟大学, 自然科学系, フェロー (50143764)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
伊東 孝祐 新潟大学, 自然科学系, 准教授 (20502397)
西川 周一 新潟大学, 自然科学系, 教授 (10252222)
石野 園子 九州大学, 農学研究院, 准教授 (80399740)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | リボソーム / リボソームストーク蛋白質 / 翻訳因子 / YchF / 翻訳 / 蛋白質合成 / EF1A / YchF |
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| Outline of Annual Research Achievements |
リボソームの蛋白質成分の一部であるストーク蛋白質は、各種GTPase翻訳因子をリボソームの機能中心に運び、GTP加水分解を促進して翻訳サイクルの各段階に寄与するが、その多彩な分子機構の解明は複雑な翻訳の仕組みを理解する上で重要である。本研究は、a）EF1A・GTPとストーク間の結合機構、b）EF1A・GDP→EF1A・GTPのヌクレオチド交換時におけるストーク・EF1A間相互作用の切り替え機構、さらに、c）新規GTPase因子YchFとストーク間の相互作用を解析し、動的翻訳機構へのストーク蛋白質の機能解明を目的としている。2021年度は主に課題cに取り組み、YchFとストーク蛋白質の相互作用に関して次の点を明らかにした。
古細菌（Pyrococcus furiosus）のストーク蛋白質aP1とYchF間の結合性をゲル電気泳動とpull-down法により証明した。また、aP1のＣ末端の18アミノ酸を削除したaP1ΔCのYchFとの結合性は消失しaP1のＣ末端部位の結合への寄与を立証した。
古細菌YchFと酵母の相同体（Ola1）がリボソームへの結合性を保有することをショ糖密度勾配遠心法により示した。その結合部位をフットプリント法により解析したところ、GTPaseセンターと呼ばれる機能中心への結合であることが判明した。
古細菌YchFのリボソームに依存するGTPase活性を検出し、この活性へのaP1Ｃ末端部位の関与をＣ末端の18残基よるなる合成ペプチドを使用した競合実験により明らかにした。さらに、興味深いことに、このGTPase活性がtRNA添加により大きく促進されることを示した。
以上の結果より、aP1ストーク蛋白質はＣ末端を介して新規因子YchFと結合し、リボソームのGTPaseセンターにリクルートし、tRNAの共存下でGTPの加水分解に寄与することが明らかになった。
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| Research Progress Status |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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