| Project/Area Number |
21K12107
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 62010:Life, health and medical informatics-related
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| Research Institution | Kanazawa University |
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Principal Investigator |
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
伊藤 素行 千葉大学, 大学院薬学研究院, 教授 (20377906)
清水 謙多郎 東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 教授 (80178970)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
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| Keywords | リボソーム / uORF / シミュレーション / ドッキング / 翻訳アレスト / 粗視化 / Martini / ドッキングシミュレーション / AMBER / 分子動力学シミュレーション / 粗視化モデル / 翻訳制御 / 新生ペプチド |
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| Outline of Research at the Start |
mRNAの非翻訳領域には上流ORF(uORF)と呼ばれるORFがある。その中に、コードされた新生ペプチド鎖が下流のmORFの翻訳抑制(翻訳アレスト)機能を有するものがある。翻訳アレストは、新生鎖(合成途中のペプチド)が、リボソームトンネル内壁と相互作用により生じる(シス機構)。また、生成したペプチドがタンパク質と相互作用する事で生理作用を発現する(トランス機構)ことも知られている。これらの機構の解明を計算化学、実験化学の双方から行う。
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| Outline of Final Research Achievements |
In the genome, only 2% of sequences code for proteins, while the remaining non-coding regions were previously considered meaningless junk regions. However, with recent advancements in molecular biology, comprehensive analyses of which sequences in the genome are being translated have revealed that non-coding regions, previously thought to be junk, are also being translated and are believed to regulate protein synthesis. In this study, we focused on the translated regions, called uORFs, located in the non-coding regions upstream of the protein-coding regions on mRNA. To elucidate the interactions between the peptide chains generated by translation and the inner walls of the ribosome, we conducted docking simulations.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
uORFから翻訳されたペプチド鎖にはリボソーム内で停滞することで翻訳を停止させるシス作用と、別のタンパク質のリガンドとして働くトランス作用がある。リボソーム内でのペプチド鎖の挙動の解明は、ヒトの遺伝子に存在するuORFの翻訳や作用メカニズムを推定できるだけでなく、シス・トランス作用を持つ小さなペプチド配列を設計することも可能になる。シス・トランスに働くuORFのどちらも、低分子化合物によって制御されると考えられるため、本研究は翻訳制御を阻害する新しい薬の開発につながる可能性がある。
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