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2013 Fiscal Year Annual Research Report

トランス翻訳の分子機構と生理機能

Research Project

Project/Area Number 23380045
Research InstitutionHirosaki University

Principal Investigator

武藤 あきら  弘前大学, 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)
Project Period (FY) 2011-04-01 – 2015-03-31
KeywordstmRNA / SmpB / translation / tRNA / mRNA / ribosome / bacteria / SerRS
Research Abstract

真正細菌に普遍的に存在するtmRNAはtRNAとmRNAの両機能を有し、トランス翻訳反応に関与している。
本研究はトランス翻訳機構の①分子機構の詳細と、②新しい生理機能の解明を目的としている。
① トランス翻訳は切断されたmRNAの3’末端で優先的におこり、切断されていないmRNA上ではおこらないと考えられている。実際に我々が開発した精製した純粋成分だけによる試験管内トランス翻訳系において、切断されたmRNAを用いたときにのみAla-tRNA・SmpBからpeptidyl-tRNAへのペプチド転移反応がおこった。面白いことに、EF-TuのGTP加水分解反応は、mRNAの切断に関係なく同じようにおこった。これらの結果は、切断されたmRNAの識別はEF-TuのGTP加水分解後におこることを示している。
② 我々が単離した枯草菌のtmRNA依存性温度感受性株(SerSの変異でtmRNA存在下でのみ増殖が阻害される)は、その新奇の表現系を従来のトランス翻訳の働きでは説明することが難しい。本年度はこの変異株にtmRNAの変異体を導入して高温での増殖を見たところ、温度感受性はtmRNAのトランス翻訳反応自身が関与し、不完全ペプチドの分解とは無関係であることが判明した。また温度感受性の原因を探る目的で、変異株からの回復株(高温での増殖が回復する)を多数単離し、それらのうちのintergenic suppressor変異を対象に、transformationの手法を用いてその変異部位(遺伝子)の特定を行っているが、未だ結果は出ていない。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

目的の①に関しては、ほぼ順調に進展しまとめる段階にきていて、次の展開を目指している。
②に関しては復帰株DNAを用いたtransformationの効率が非常に悪いためその改良を行っていり、復帰変異遺伝子の同定を目指している。

Strategy for Future Research Activity

① これまでの計画通り進める。YaeJやArfAについての解析を始める。
② transformationの条件検討を行い、再現性のある結果を得られるようにして、計画通り進める

  • Research Products

    (12 results)

All 2014 2013 Other

All Journal Article (7 results) (of which Peer Reviewed: 6 results) Presentation (4 results) (of which Invited: 1 results) Book (1 results)

  • [Journal Article] Mechanism of trans-translation revealed by in vitro studies.2014

    • Author(s)
      Himeno, H., Kurita, D. & Muto, A.
    • Journal Title

      Frontiers in Microbiology

      Volume: 5 Pages: 1-11

    • DOI

      10.3389/fmicb.2014.00065

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Decoding system for the AUA codon by tRNAIle with the UAU anticodon in Mycoplasma mobile2013

    • Author(s)
      Taniguchi T, Miyauchi K, Nakane D, Miyata M, Muto A, Nishimura S, Suzuki T.
    • Journal Title

      Nucleic Acids Res.

      Volume: 41 Pages: 2621-2631

    • DOI

      10.1093/nar/gks1344.

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Dissecting the in vivo assembly of the 30S ribosomal subunit reveals the role of RimM and general features of the assembly process.2013

    • Author(s)
      Guo, Q., Goto, S., Chen, Y., Feng, B., Xu, Y., Muto, A., Himeno, H., Deng, H., Lei, J., Gao, N.
    • Journal Title

      Nucleic Acids Res.

      Volume: 41 Pages: 2609-2620

    • DOI

      10.1093/nar/gks1256

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Rice Annotation Project Database (RAP-DB): an integrative and interactive database for rice genomics2013

    • Author(s)
      Sakai H, Lee SS, Tanaka T, Numa H, Kim J, Kawahara Y, Wakimoto H, Yang CC, Iwamoto M, Abe T, Yamada Y, Muto A, Inokuchi H, Ikemura T, Matsumoto T, Sasaki T, Itoh T.
    • Journal Title

      Plant Cell Physiol.

      Volume: 52 Pages: e6:1-11

    • DOI

      10.1093/pcp/pcs183

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] GTPases involved in bacterial ribosome maturation.2013

    • Author(s)
      Goto, S., Muto, A., Himeno, H
    • Journal Title

      Journal of Biochemistry

      Volume: 153 Pages: 403-414

    • DOI

      0.1093/jb/mvt022

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Impairment of ribosome maturation or function confers salt resistance on Escherichia coli cells.2013

    • Author(s)
      Hase, Y., Tarusawa, T., Muto, A. & Himeno, H.
    • Journal Title

      PLoS ONE

      Volume: 8(5) Pages: e65747

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0065747

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 2つの機能を有するtmRNAによる細菌の翻訳解消システム2013

    • Author(s)
      姫野俵太、栗田大輔、武藤昱
    • Journal Title

      実験医学

      Volume: 31(7) Pages: 54-60

  • [Presentation] GTPase RsgAの機能と大腸菌リボソーム生合成の過程

    • Author(s)
      後藤史門、武藤あきら、姫野俵太
    • Organizer
      第10回大腸菌研究会
    • Place of Presentation
      修善寺
  • [Presentation] sgA(リボソーム小サブユニット依存GTP加水分解酵素)の機能およびリボソームとの相互作用

    • Author(s)
      後藤史門、長谷要一、菊地岳志、栗田大輔、武藤昱、竹本千重、横山茂之、Sean R. Connell、Paola Fucini、姫野俵太
    • Organizer
      第15回日本RNA学会年会
    • Place of Presentation
      松山
  • [Presentation] Recognition of mRNA length on the ribosome by tmRNA and SmpB.

    • Author(s)
      Kurita, D., Miller, M.R., Muto, A., Buskirk, A.R. & Himeno, H.
    • Organizer
      Ribosomes Conference 2013
    • Place of Presentation
      Napa Valley, California
  • [Presentation] tmRNA:non-coding RNAとcoding RNAのハイブリッド

    • Author(s)
      姫野俵太、栗田大輔、武藤昱
    • Organizer
      第36回日本分子生物学会年会
    • Place of Presentation
      神戸
    • Invited
  • [Book] 生命分子を統合するRNAーその秘められた役割と制御機構2013

    • Author(s)
      姫野俵太、栗田大輔、武藤昱
    • Total Pages
      7
    • Publisher
      羊土社

URL: 

Published: 2015-05-28  

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