2023 Fiscal Year Annual Research Report
Deciphering the Wobble Hypothesis
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21K19363
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| Research Institution | Institute of Physical and Chemical Research |
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Principal Investigator |
田中 元雅 国立研究開発法人理化学研究所, 脳神経科学研究センター, チームリーダー (40321781)
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| Project Period (FY) |
2021-07-09 – 2024-03-31
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| Keywords | 翻訳 / リボソーム / tRNA / コドン |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、翻訳中にあるリボソームを単離し、そのリボソームが取り込んでいる揺らぎ塩基を調べるための実験系を確立し、新たなバイオインフォマティクス解析技術の開発と合わせた基盤技術の確立から、揺らぎ塩基の実態解明を目指している。本年度は、リボソーム内mRNAのコドンとtRNAアンチコドンを高精度に決定するための試料調製やライブラリー作成条件の最適化をさらに進めた。また、リボソームによって翻訳される通常のコーディング配列（CDS）だけでなく、非翻訳領域のmRNAに存在するupstream ORF(uORF)やノンコーディングRNAについても、実際に翻訳されているかどうかを明確に判断できる解析手法を確立させた。それによって、通常のmRNAにおけるCDSだけでなく、より幅広いRNAに対して、mRNAおよびtRNAのバイオインフォマティクス解析から翻訳の詳細を明らかにできた。さらに、若齢および老齢の動物の海馬を用いて、これまでに開発してきた各種バイオインフォマティクス手法から詳細な翻訳解析を進めた。その結果、老齢では、RNA分解による翻訳の障害が顕著に生じていることを見出した。また、このような現象が、細胞内の酸化ストレスなどによる翻訳障害でも生じることを新たなバイオインフォマティクス解析から見出した。さらに、このような細胞内ストレスによって、リボソームに取り込まれたtRNAの種類や揺らぎ塩基がどのような影響を受けるかを解析する実験系をほぼ確立させることができた。
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