クライオ電子顕微鏡による、転写翻訳複合体の構造解析

2021 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 19K06518
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: 横山 武司 東北大学, 生命科学研究科, 助教 (20719447)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: クライオ電子顕微鏡 / リボソーム / 翻訳 / 転写

Outline of Annual Research Achievements

セントラルドグマにおいて、DNAに保存された遺伝情報をRNAに写しとる「転写」、その後 RNA上にコードされた核酸配列を、タンパク質を構成するアミノ酸の配列へと変換する「翻訳」は、遺伝子発現の根源を担う重要な過程である。本研究課題では、原核生物のRNAポリメラーゼ（RNAP）による「転写」とリボソーム による「翻訳」が協調的に行われる様子の可視化を、クライオ電子顕微鏡単粒子解析を用いて取り組んでいる。前年度複数の構造の取得に成功したが、本年度はより詳細な分子メカニズムを明らかにするため、mRNAのコンストラクトを複数作成し、RNAPのリボソーム上での位置がどうなるか検証を行った。また、相互作用部位の高分解能化を目指すため、これまで用いてきた加速電圧200kVの電子顕微鏡から、300kVの電子顕微鏡での測定に変更し解析を進めた。その結果、RNAPがリボソームの会合面側に位置した新たな複合体構造を複数取得した。