Analysis of the translation acceleration by nascent polypeptide chain

2022 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 20K05806
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 38020:Applied microbiology-related
• Research Institution: Nagoya University
• Principal Investigator: Kato Teruyo 名古屋大学, 生命農学研究科, 助教 (40727640)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: 新生鎖 / 翻訳促進 / ペプチド / 大腸菌

Outline of Final Research Achievements

In this study, the authors conducted experiments with the aim of clarifying the mechanism of the translation-promoting effect of the SKIK peptide sequence, a translation-promoting nascent chain discovered by the authors in the previous research, and to establish a basic technology for production of the recombinant proteins.
As a result, combination experiments with translation-arresting peptides (APs), which are known to cause ribosomal stalling on the mRNA, revealed that the nascent peptide MSKIK can cancel ribosomal stalling by known APs such as SecM and CmlA leader sequences. The strength of cancelation of ribosomal stalling was affected by the distance between MSKIK and AP, suggesting the existence of an unknown regulatory mechanism in the translation process, which is universal in life.

Free Research Field

応用微生物学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究では、数アミノ酸からなる新生ペプチドが、翻訳を停止させるアレストぺプチドの作用を打ち消すことを見出した。本成果は、遺伝子のコードするアミノ酸の組成が、翻訳効率ひいては目的タンパク質の生産性に影響しうる、ということを意味する。これは、生命に普遍的な翻訳工程に、未知の制御機構が存在することを示しており、その基本原理を理解するための一助となるものであると考えられ、学術的観点からも重要な知見である。
また、今回得られた知見は、持続可能なバイオ産業・研究におけるタンパク質や新規なバイオマテリアルの生産性向上に資することから、社会的な意義も大きいと考えられる。