バクテリアのタンパク質合成系に未知遺伝子は存在するか?

• Project/Area Number: 15013220
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Biological Sciences
• Research Institution: Gifu University
• Principal Investigator: 横川 隆志 岐阜大学, 工学部, 助教授 (90242304)
• Project Period (FY): 2003
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2003)
• Budget Amount: ¥3,000,000 (Direct Cost: ¥3,000,000); Fiscal Year 2003: ¥3,000,000 (Direct Cost: ¥3,000,000)
• Keywords: PUREシステム / タンパク質合成系 / gidA / mnmE / efp / Nativeアガロースゲル電気泳動 / 機能未知遺伝子 / GTP結合タンパク質

Research Abstract

タンパク質合成系に関与するとされる教科書的なタンパク質性因子をすべて純化し系を再構築したタンパク質合成系(PUREシステム)の翻訳効率がさほど良くないことから、効率的なタンパク質合成にはまだ知られていない遺伝子が存在するのではないかと考えた。タンパク質合成は生物にとって非常に重要なイベントであることから、この遺伝子はすべてのバクテリアに共通すると考え、候補遺伝子群を絞り込むために、ゲノムサイズの非常に小さなBuchnera sp.APSとMycoplasma genitalium G37に共通する遺伝子をFASTAでホモロジー検索した。機能が確定しない遺伝子数を見積もったところ、たかだか30しか存在しないことが明らかとなった。このうちタンパク質合成に関与することが示唆されていたgidA,mnmE,efpをクローニングし、遺伝子産物を調製した。Nativeアガロース電気泳動法を開発し、タンパク質間相互作用を調べたところGidAとMnmEは直接複合体を形成することが示された。これは新しい知見であり現在、詳しく解析中である。またMnmEを含めた機能未知GTPaseのほとんどが両バクテリアにも保存されていることがわかった。このうち、いくつかはリボソームとの相互作用が示唆されておりタンパク質合成系に関与する可能性も考えられることから興味深い。ただ、残念なことにPUREシステムのタンパク質合成効率が安定していないことから、これらの遺伝子産物の添加効果を調べる実験は難航している。