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リボソームRNAの機能構造解析

研究課題

研究課題/領域番号 10044196
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 機能生物化学
研究機関東京大学

研究代表者

渡辺 公綱  東京大学, 大学院・新領域創成科学研究科, 教授 (00134502)

研究分担者 鈴木 勉  東京大学, 大学院・新領域創成科学研究科, 講師 (20292782)
上田 卓世 (上田 卓也)  東京大学, 大学院・新領域創成科学研究科, 教授 (80184927)
新田 至  東京大学, 大学院・工学系研究科, 助手 (30272404)
NIERHAUS K.H  マックスプランク分子遺伝学研究所, 教授
NOLLER H.F.  カリフォルニア大学, サンタクルーズ校, 教授
研究期間 (年度) 1998 – 2000
研究課題ステータス 完了 (2001年度)
配分額 *注記
8,500千円 (直接経費: 8,500千円)
2000年度: 2,600千円 (直接経費: 2,600千円)
1999年度: 2,900千円 (直接経費: 2,900千円)
1998年度: 3,000千円 (直接経費: 3,000千円)
キーワードリボソーム / リボソームRNA / リボソーム蛋白質 / ミトコンドリア / タンパク質生合成 / LC / MS / ClNA / RNA-タンパク質間の役割委譲 / tRNA / リボソームタンパク質 / RNA・タンパク間の役割委譲 / トランスロケーション / ピリジン / 試験管内再構成法 / FPLC
研究概要

本研究はリボソームとリボソームRNA(rRNA)の機能構造を解析することにより、生命体の最も基本的なシステムである翻訳系が如何に機能し、如何に構成されているかの根本原理を解明し、ひいてはそれが如何に生じたかを推論するための基礎的な知見を得ることを目的に立案されたものである。
最初は大腸菌リボソームとrRNAの機能構造を解析するため、大腸菌リボソームをピリジンで処理し、部分的に蛋白質の剥稚したリボソームを用いて翻訳反応の素過程を探る研究を行なった。その結果、ピリジン存在下でも非酵素的(自発的)な転位反応が起り得ることが分かった。
しかし一昨年当たりからリボソームそのものの結晶のX線構造解析が有用なデータを提供し始め、リボソーム上の翻訳反応の素過程もこの原子レベルの高次構造からあらかた推定可能なことが判明したため、研究のターゲットを哺乳動物ミトコンドリアに移し、初期の目的の達成を目指すことにした。このミトコンドリア・リボソーム(ミトリボソーム)は大腸菌のものと比較して、RNAが約半分に短縮されている代わりに、蛋白質が肥大化し、全体として分子量、サイズとも同程度になっているという特徴がある。翻訳機能を担うRNAが短縮しているため、機能部位の同定が容易であり、かつ短縮したRNAに結合する蛋白質は肥大化しているため、RNAから蛋白質への構造的、概能的な役割譲渡の原理解明の可能性がある。現在プロテオーム解析手段を用いて約70種類の蛋白質のうち大腸菌の対応する蛋白質と比較することにより55種類の同定に成功し、そららのcharacterizationを行なっている。またL7/L12蛋白質を大腸菌のもので置き換えたハイブリッド型ミトリボソームは、ミトコンドリアと大腸菌両方のtRNA、翻訳因子を受け入れ翻訳反応を行なうことができる。この互換性の由来をも解明しつつある。

報告書

(4件)
  • 2001 研究成果報告書概要
  • 2000 実績報告書
  • 1999 実績報告書
  • 1998 実績報告書
  • 研究成果

    (31件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (31件)

  • [文献書誌] Suzuki, T. et al.: "Structural compensation for deficit of rRNA with proteins in mainmalian mitochondrial ribosome"J. Biol. Chem. (印刷中). (2001)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Tomita, K. et al.: "A cytotoxic ribonucle-ase which specifically cleaves four isoaccepting arginine tRNAs at their anticodon loops"Proc. Natl. Acad. Sci, USA. 97. 8278-8283 (2000)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yokogawa, T. et al.: "Characterization and tRNA recognition of mammalian mitochondrial seryl-tRNA synthetase"J. Biol. Chem.. 275. 19913-19920 (2000)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ogawa, T. et al.: "A cytofoxic rehonuclease targetting speciric tianofer RNA anticadous"Science. 283. 2097-2100 (1999)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Matsuyama et al.: "A novel wobble rule found in starfish mitochondria"J. Biol. Chem.. 273. 3363-3368 (1998)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Nitta, I. et al.: "A novel cell-free system for peptide syntesis criven by pyridine"Biol. Chem.. 379. 819-829 (1998)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 志村令郎, 渡辺公綱共編: "RNA研究の最前線"シュプリンガー・フェアラーク東京. 238 (2000)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 中野明彦, 遠藤斗志也共編, 渡辺, 鈴木分担執筆: "タンパク質の一生 たんぱく質の延生, 成熟から死まで"共立出版. 200 (2000)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Suzuki, T. et al.: "Structural compensation for deficit of rRNA with proteins in mammalian mitochondrial ribosome"J. Biol. Chem.. (in press). (2001)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Tomita, K. et al.: "A cytotoxic ribonuclease with specifically cleaves four isoaccepting arginine tRNAs at their anticodon loops"Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 97. 8278-8283 (2000)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yokogawa, T. et al.: "Characterization and tRNA recognition of mammalian mitochondrial seryl-tRNA synthetase"J. Biol. Chem.. 275. 19913-19920 (2000)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ogawa, T. et al.: "A cytotoxic rebonuclease targetting specific transfer RNA anticodons"Science. 283. 2097-2100 (1999)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Matsuyama, S. et al.: "A novel wobble rule found in starfish mitochondria"J. Biol. Chem.. 273. 3363-3368 (1998)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Nitta, I., et al.: "A novel cell-free system for peptide synthesis driven by pyridine"Biol. Chem.. 379. 819-829 (1998)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Watanabe, K. and Shimura, S.: "History and Perspective of RNA Research pp3-16. in Shimuraj Y. and Watanabe, K., Ed. Frontier in RNA Research"Springer-Verlag, Tokyo. 1-238 (2000)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Watanabe, K. and Suzuki, T.: "Puzzle in Protein Synthesis pp. 1-18 in Nakano, A. and Endo, T. Ed. Life of Protein From its Birth and Maturation to Death"Kyoritsu Publishing Co. Ltd.. 1-200 (2000)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Suzuki,T. et al.: "Structural compensation for deficit of rRNA with proteins in mammalian mitochondrial ribosome"J.Biol.Chem.. (印刷中). (2001)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Yokobori,s.,Suzuki,t.and Watanabe,K.: "Evolution of Genetic Code : tRNA as a major determinant of Genetic code plasticity"J.Mol.Evol.. (印刷中). (2001)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Tin,O.F. et al.: "Proteolytic fragmantation of polypeptide release factor 1 of Thermus Thermo philus and Crystallitation of prestable Pigment."Biochimie. 82. 765-772 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Yasukawa,T. et al.: "A pathogenic point mutation reduces stability of mitochondrial mutant tRNA Ile"Nucleic Acids Res.. 28・19. 3779-3784 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Tomari,Y. et al: "The Role of tightly bound ATP in Escherichia coli tRNA nucleotidyltransferase"Genes to Cells. 5. 689-698 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Tomita,K. et al.: "A cytotoxic ribonuclease which specifically cleaved four isoaccepting arginine tRNAs at their anticoden loops"Proc.Natl.Acad.Sci., USA. 97・15. 8278-8283 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 志村令郎,渡辺公綱 共編: "RNA研究の最前線"シュプリンガーフェアラーク東京. 238 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Yasukawa T.et al.: "Defect in modification at the anticodon wobble nadeotide of mitochondrial tRNA^<lys> with the MERRF emcephalomyopathy"FEBS Letters. 467. 175-178 (2000)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Yasukawa T.et al.: "Modification defect at anticodon wobble nucleotide of mitochondrial tRNAs^<Len>(UUR) with pathogenic mutations"J.Biol.Chem.. 275. 4251-4257 (2000)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Tomita.K.et al.: "Codon reading patterns in Drosophila melarogaster mitochondria based on their tRNA sequences : a unique wobble rule"Nucleic Acido Res.. 2721. 4291-4297 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Yokobori S.et al.: "Complete DNA sequence of the mitochondrial genome of the ascidian Halocynthia roretzi"Genetics. 153. 1851-1862 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Kondou A.et al.: "An extra tRNA^<Gly>(U^*CU) found in ascidian mitochondria responsible for decoding non-universal codons AGA/AGG as Gly"Nucleic Acido Res.. 2712. 2554-2559 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Ogawa T.et al.: "A cytotoxic ribonuclease targetting specific transfer RNA anticodons"Science. 283. 2097-2100 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Editor in Chief T.Creighton(分担): "The Encyclopedia of Molecular Biology"WILEY. 3500 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] I.Nitta: "A.novel cell-frec system for peptide synthesis driven by pyridine." Biologycal Chemistry. 379. 819-829 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書

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公開日: 1998-04-01   更新日: 2016-04-21  

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