tmRNAによるトランス翻訳の新しい生理機能の解明

2009 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 20580068
• Research Institution: Hirosaki University
• Principal Investigator: 武藤 あきら Hirosaki University, 農学生命科学部, 研究員 (80034635)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 姫野 俵太 弘前大学, 農学生命科学部, 教授 (80208785)
• Keywords: 枯草菌 / tmRNA / セリル-tRNA合成酵素 / トランス翻訳 / カタボライト抑制 / リボソーム / tRNA / 遺伝子発現

Research Abstract

平成21年度は以前からの継続として、枯草菌のtmRNAの生理機能に関する研究のひとつ(カタボライト抑制への関与)を完成させ、論文として発表した。他のテーマについては解析続行中である。
1.tmRNAによるトランス翻訳の枯草菌カタボライト抑制への関与:トランス翻訳を特異的に受ける標的タンパクのひとつにカタボライト抑制を受けるTreP(トレハロース・パーミアーゼ)があることを以前報告した。今回、TrePのtmRNAによるタグ付加が、カタボライト抑制のリプレッサーであるCcpAに依存して起きることを明かにし、その際のmRNA切断位置とタグ付加位置を決定した。その結果、CcpAがtreP遺伝子のcre配列に結合して転写阻害を起こして生じた不完全mRNAを標的としてトランス翻訳が起きることが判明した。枯草菌において、CcpAによるカタボライト抑制により生じた不完全ペプチドの分解にこの反応が一般的に使用されていることも明らかにした
2.tmRNA依存性の温度感受性株を単離し、それがセリル-tRNA合成酵素の変異に基づくものであることを明らかにしたが、なぜそれが温度感受性になるかは不明である。本年度は感受性復帰株を多数単離して、その原因を解析しつつある。

Research Products

• [Journal Article] Trans-translation is involved in the CcpA-dependent tagging and degradation of TreP in Bacillus subtilis (2009)
  • Author(s): Ujiie, H.., Matsutani, T., Tomatsu, H., Fujihara, A., Ushida, C., Miwa, Y., Fujita, Y., Himeno, H, Muto, A.
  • Journal Title: J.Biochemistry 145 Pages: 59-66
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] tRNADB-CE : tRNA gene database curated manually by experts (2009)
  • Author(s): Abe, T., Ikemura, T., Ohara, Y., Uehara, H., Kinouchi, M., Kanaya, S., Yamada, Y., Muto, A., Inokuchi, H.
  • Journal Title: Nucleic Acids Research 37 Pages: D163-D168
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Rmoval of ribosoe small subunit-dependent GTPase confers salt resistance on Esherichia coli (2009)
  • Author(s): Hase, Y., Yokoyama, S., Muto, A., Himeno, H.
  • Journal Title: RNA 15 Pages: 1766-1774
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Physiological role of RsgA in ribosome biogenesis (2009)
  • Author(s): Hase, Y., Yokoyama, S., Kimura, T., Goto, S., Muto, A., Himeno, H.
  • Journal Title: Nucleic Acids Symp. Ser. 53 Pages: 307-308
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Trans-translation by tmRNA and SmpB (2009)
  • Author(s): Une, M., Kurita, D., Muto, A., Himeno, H.
  • Journal Title: Nucleic Acids Symp. Ser. 53 Pages: 305-306
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 2つのtRNA/mRNAハイブリッド:トランス・トランスレーション (2009)
  • Author(s): 姫野俵太、栗田大輔、武藤あきら
  • Journal Title: 蛋白質核酸酵素 54 Pages: 2201-2206
• [Presentation] Role of the C-terminal tail of SmpB during trans-translation (2010)
  • Author(s): Kurita, D., Une, M., Muto, A., Himeno, H.
  • Organizer: 第23回tRNA workshop
  • Place of Presentation: Aveiro市(ポルトガル)
  • Year and Date: 2010-02-01
• [Presentation] tRNADB-CE : tRNA gene database curated manually by experts (2010)
  • Author(s): Abe, T., Ikemura, T., Ohara, Y., Uehara, H, Kinouchi, M., Sugahara, J., Kanai, A., Kanaya, S., Yanada, Y., Muto, A., Inokuchi, H.
  • Organizer: 第23回 tRNA workshop
  • Place of Presentation: Aveiro市(ポルトガル)
  • Year and Date: 2010-02-01
• [Presentation] Functional analysis of non-coding RNAs with tRNA-like structure specific to E. coli O157:H7 Sakai (2010)
  • Author(s): Kida, Y., Soma, A., Iyoda, S., Kurihara, N., Muto, A., Ohnishi, M., Abe, H., Tobe, T., Sekine, Y
  • Organizer: 第23回tRNA workshop
  • Place of Presentation: Aveiro市(ポルトガル)
  • Year and Date: 2010-02-01
• [Presentation] tRNDB-CE:エキスパートがキュレートしたtRNA遺伝子データベース (2009)
  • Author(s): 阿部貴志、池村淑道、小原康雄、上原啓史、平野晋他、木ノ内誠、金谷重彦、菅原潤一、金井明夫、山田優子、武藤あきら、井口八郎
  • Organizer: 第11回RNAミーティング
  • Place of Presentation: 新潟市
  • Year and Date: 2009-07-28
• [Presentation] リボソーム小サブユニット依存GTPase RsgA欠損による塩ストレス耐性の獲得 (2009)
  • Author(s): 長谷要一、横山晋太郎、武藤あきら、姫野俵太
  • Organizer: 第11回RNAミーティング
  • Place of Presentation: 新潟市
  • Year and Date: 2009-07-28
• [Presentation] 部位特異的ヒドロキシラジカルプロービングを用いたRsgAとリボソームの相互作用の解析 (2009)
  • Author(s): 菊地岳志、平田伊侑也、栗田大輔、長谷要一、木村天鳳、武藤あきら、姫野俵太
  • Organizer: 第11回RNAミーティング
  • Place of Presentation: 新潟市
  • Year and Date: 2009-07-28
• [Book] Trans-translation by tmRNA and a protein mimicking tRNA and mRNA : in Protein Biosynthesis(Esterhouse, TE, Petrios, LB, eds) (2009)
  • Author(s): Himeno, H., Kurita, D., Muto, A
  • Total Pages: 9
  • Publisher: Nova SciencePublishers Inc(ISBN:978-1-60692-156-2)