2013 Fiscal Year Research-status Report
哺乳類ミトコンドリア蛋白質合成系の再構築と分子機構の解明
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25440004
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
富田 野乃 (竹内 野乃) 東京大学, 新領域創成科学研究科, 准教授 (80323450)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | タンパク質合成 / ミトコンドリア |
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| Research Abstract |
本研究課題は、哺乳類ミトコンドリア蛋白質合成系の分子機構を理解することを目的とし、薬剤デザイン等の医療応用への貢献を目指す。
＜＜哺乳類ミトコンドリア生体外蛋白質合成系の構築＞＞ 既に再構築型ミトコンドリア生体外蛋白質合成系(mtPURE system)の確立に成功している。本年度はこのシステムを応用し、部位特異的に非天然アミノ酸（光クロスリンカー）を導入するシステムを確立した。新生鎖ペプチドの目的の位置にクロスリンカーを導入できるため、新生鎖とリボソームペプチドトンネルとの相互作用について解析することができる。ミトコンドリアリボソームは膜蛋白質の合成に対応するため、ユニークなペプチドトンネルの構造をもつことが示唆されている。しかしながら、その構成要素や構造についての詳細は不明である。
＜＜哺乳類ミトコンドリアリボソームの構造解析＞＞ クライオ電子顕微鏡観察における解析粒子数を増やす事により分解能の向上を図った。
＜＜哺乳類ミトコンドリア翻訳因子に誤作用する薬剤の作用機序の解析（高脂血症治療薬StatinのRRFmtへの作用機序の解析）＞＞ Statin感受性が高まるRRF2mt SNP変異体3種類(I627T, E594G, K334R)を既に単離調製し、これら変異体の機能解析（GTPase活性、リボソーム解離活性）をStatin存在下・非存在下で行った。いずれの変異体においても、GTPase活性やリボソーム解離活性にstatinの影響は観られなかった。この結果は70Sリボソームを解析に利用していることが原因である可能性があり、55Sミトコンドリアリボソームを用いた解析を進める予定である。Statinはリボソームに結合してリボソームを異常に安定化し、変異体によるリボソーム解離を阻害すると推測している。機能解析とともに55S ・statin 複合体のcyoEM構造解析にも取り組む予定である。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
着実に問題を解決して実験計画を進める事ができた。
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| Strategy for Future Research Activity |
哺乳類ミトコンドリア生体外蛋白質合成系の構築：新生鎖ペプチドと相互作用するリボソームタンパク質を同定し、ミトコンドリアリボソームのペプチドトンネルの構造について知見を得る。
哺乳類ミトコンドリアリボソームの構造解析: 引き続きクライオ電子顕微鏡観察における解析粒子数を増やす事により分解能の向上を図る。
哺乳類ミトコンドリア翻訳因子に誤作用する薬剤の作用機序の解析（高脂血症治療薬StatinのRRFmtへの作用機序の解析）：Statin感受性が高まるRRF2mt SNP変異体の機能解析（GTPase活性、リボソーム解離活性）55Sミトコンドリアリボソームを用いて進める。55S ・statin 複合体のcyoEM構造解析にも取り組む。
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| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
研究が順調に進みさらにmtPUREsystemに導入する光クロスリンカーの種類を拡張する必要があると判明したため実験手法の検討に日数を要し、当初計画していた実験を2か月ほど遅らせ、購入予定だった試薬は4,5月に購入することにした。
試薬は4月と5月に購入する予定である。
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[Presentation] The Regulation of elongation Phase2013
Author(s)
Hikari Hayashi 1, Satoshi Nishimura 1, Tetsuya Kotani 1, Syun Utsunomiya 1, Masanari Ishibashi 1, Takuya Ueda, Koichi Ito, Akira Kaji, Nono Tomita-Takeuchi
Organizer
2013 RIboclub annual meeting
Place of Presentation
ケベック（カナダ）
Year and Date
20130923-20130925
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