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トランストランスレーションの分子メカニズムの解明

研究課題

研究課題/領域番号 10680645
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 分子生物学
研究機関弘前大学

研究代表者

姫野 俵太  弘前大学, 農学生命科学部, 助教授 (80208785)

研究期間 (年度) 1998 – 2000
研究課題ステータス 完了 (2000年度)
配分額 *注記
3,500千円 (直接経費: 3,500千円)
2000年度: 500千円 (直接経費: 500千円)
1999年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
1998年度: 2,000千円 (直接経費: 2,000千円)
キーワードtmRNA / trans-translation / 10Sa RNA / ssrA / SmpB / tag-peptide / pseudoknot / ribosome / translation / 10 Sa RNA / transiation / RNA / small stable RNA / alanyl-CRNA synthetase / riboseme
研究概要

tmRNAが終止コドンのないmRNA上で停止しているリボソームだけを選択的に認識し、翻訳再開の位置を決定しているメカニズムを明らかにするために、mRNAドメインを中心に数多くの変異を導入した。
翻訳再開の位置の12塩基上流に位置しているシュードノット(PK1)はトランストランスレーションの効率を大きく支配するものであったが、翻訳再開位置を決定するものではなかった。翻訳再開位置の決定には、PK1とタグペプチドをコードする領域に挟まれた部分の配列が大きな役割を果たしていることを明らかにした。この配列における変異のうちのいくつかのものはトランストランスレーション活性を大きく低下させ、またあるものはタグペプチドの翻訳のフレームを-1だけシフトさせた。なお、トランストランスレーション活性が最も大きく低下した86C変異体は、アミノアシル化活性もリボソームへの結合能力も失っていなかった。
また、mRNAとは遠く離れたtRNAドメインに一つの塩基置換を導入するだけで、トランストランスレーション活性だけを失わせるような変異体を得た。この変異はEF-Tuによる認識には影響を与えなかったが、リボソームへの結合には影響を与えた。
一方、トランストランスレーション活性を失わせるようなtRNAドメイン上の一塩基置換も明らかにした。
これらの変異は、トランストランスレーションのメカニズム解明につながるものと考えられ、今後の研究が期待される。

報告書

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

    (34件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (34件)

  • [文献書誌] Nameki,N.,T.Tadaki,B.Felden,J,F.Atkins,R.F.Gesteland,H.Himeno and A.Muto: "Three of four pseudoknots in tmRNA are interchangable and substitutable with single-stranded RNAs."FEBS Letters. 470. 345-349 (2000)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Muto A,Fujihara A,Ito K,Matsuno J.,Ushida C.,Himeno H.: "Requirement of transfer-messenger RNA (tmRNA) for the growth of Bacillus subtilis under stresses."Genes to Cells. 5. 627-636 (2000)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hanawa K.,Lee S.,Himeno H,Muto A.: "Structure and function of tRNA-like domain E.coli tmRNA."Nucleic Acids Symposium Series. 44. 263-264 (2000)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 姫野俵太,武藤あきら: "遺伝子発現研究法(生物化学実験法43)"学会出版センター. 21 (2000)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 武藤あきら,姫野俵太: "RNA研究の最前線"スプリンガー・フェアラーク東京. 6 (2000)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Muto, A., Ushida, C.and Himeno, H.: "A bacterial RNA that functions as both a tRNA and an mRNA."Trends Biochem.Sci.. 23. 25-29 (1998)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Felden, B., Hanawa, K., Atkins, J.F., Himeno, H., Muto, A., Gesteland, R.F., McCloskey, J.A.& Crain, P.F.: "Presence and location of modified nucleotides in E.coli tmRNA.Structural mimicry with tRNA acceptor branches."EMBOJ.. 17. 3188-3196 (1998)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Soma, A.& Himeno, H.: "Cross-species aminoacylation of tRNA with a long variable arm between Escherichia coli and Saccharomyces cerevisiae."Nucleic Acids Res.. 26. 4374-4381 (1998)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Morita, E., Ebina, H., Muto, A., Himeno, H., Hatakeyama, K.& Sugiyama, K.: "Primary structures of hemagglutinin-esterase and spike glycoproteins of murine coronavirus DVIM."Virus Genes. 17. 123-128 (1998)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Nameki, N., Felden, B., Atkins, J.F., Gesteland, R.F., Himeno, H.& Muto, A.: "Functional and structural analysis of a pseudoknot upstream of the tag-encoded sequence in E.coli tmRNA."J.Mol.Biol.. 286. 733-744 (1999)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Nameki, N., Tadaki, T., Muto, A.& Himeno, H.: "Amino acid acceptor identity switch of Escherichia coli tmRNA from alanine to histidine in vitro."J.Mol.Biol.. 289. 1-7 (1999)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Nameki, N., Chattopadhyay, P., Himeno, H., Muto, A.& Kawai, G.: "An NMR and mutational study of an RNA pseudoknot of E.coli unRNA involved in trans-translation"Nucleic Acids Res.. 27. 3667-3675 (1999)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Soma, A., Uchiyama, K., Sakamoto, T., Maeda, M.& Himeno, H.: "Unique recognition style of tRNA^<Leu> by Haloferax volcanii leucyl-tRNA synthetase."J.Mol.Biol.. 293. 1029-1038 (1999)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Nameki, N., Tadaki, T., Himeno, H.& Muto, A.: "Three of four pseudoknots in tmRNA are interchangeable and are substitutable with single-stranded RNAs."FEBS Lett.. 470. 345-349 (2000)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kalachnyuk, G.I., Savka, O.G., Sukhorska, O.P., Marounek, M., Muto, A., Himeno, H., Ushida, Ch.& Kalachnyuk, L.G.: "Products fermentation of oligo- and polysaccharides in caecal microbes ecosystem of poultry and mechanism regulation."Scientific Messenger of Lviv State Academy of Veterinary Medicine after S.Z.Gzhytskyj. 2. 99-104 (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
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Muto, A., Fujihara, A., Ito, K., Matsuno, J., Ushida C.& Himeno, H.: "Requirement of transfer-messenger RNA (tmRNA) for the growth of Bacillus subtilis under stresses."Genes Cells. 5. 627-636 (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
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hanawa, K., Lee, S., Himeno, H.& Muto, A.: "Structure and function of tRNA-like domain in E.coli tmRNA."Nucleic Acids Symp.Ser.. 44. 263-264 (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
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Nameki,N.,T.Tadaki,B.Felden,J,F.Atkins,R.F.Gesteland,H.Himeno and A.Muto: "Three or four pseudoknots in tmRNA are interchangable and substitutable with single-stranded RNAs."FEBS Letters. 470. 345-349 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Muto A,Fujihara A,Ito K,Matsuno J.,Ushida C.,Himeno H.: "Requirement of transfer-messenger RNA(tmRNA) for the growth of Bacillus subtilis under stresses."Genes to Cells. 5. 627-636 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Hanawa K.,Lee S.,Himeno H,Muto A.: "Structure and function of tRNA-like domain E.coli tmRNA."Nucleic Acids Symposium Series. 44. 263-264 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 姫野俵太,武藤〓: "遺伝子発現研究法(生物化学実験法43)"学会出版センター. 21 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 武藤〓,姫野俵太: "RNA研究の最前線"スプリンガー・フェアラーク東京. 6 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Nameki N.: "Functional and Structural analysis of a pseudoknot upstream of the tag-eucaled sequence in E. coli tmRNA"J. Mol. Biol.. 286. 733-744 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Nameki N.: "Amino acid acceptor identity switch of Escherichia coli tmRNA from alanine to histidine in vitro"J. Mol. Biol. 289. 1-7 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Nameki N: "An NMR and mutational study of an RNA pseudoknot of E. coli tmRNA involved in trans translation"Nucleic Acids Res. 27. 3667-3675 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 姫野 俵太: "tmRNAによるtraus-trauslationに関する研究"生化学. 79. 1119-1130 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Soma A: "Unique recognition style of tRNA^<Leu> by Haloferax volcanii leucyl-tRNA synthetase"J. Mol. Biol. 293. 1029-1038 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Muto,A.,Ushida,C.,Himeno,H.: "A bacterial RNA that function as both a tRNA and an in RNA." Treuds in Biochemical Science. 23. 25-29 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Feldeu,B.,Hanawa,K.,Atkus,J.F.,Himeno H,Muto,A.et al.: "Presence and location of modified nacleotides in E.coli tmRNA. Structural minicry with tRNA acceptor Dranches." EMBO Journal. 17. 3188-3196 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] 武藤〓,牛田千里,姫野俵太: "バクテリアで見つかったtRNAとmRNAの両方の働きをもつRNA" 蛋白質・核酸・酵素. 43. 1433-1442 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Soma,A.,Himeno,H.: "Cross species uminoacylation of tRNA with along variable arin between Escherichia coli and Sectharonuyces cereoisiae." Nucleic.Acids Research. 26. 4374-4381 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Morita,E.,Ebina,H.,Muto,A.,Himeno H.,Hatakeyama,K.,Sugiyama,K.: "Primary structures of hemagglutimn-esterase and spike glycoproteins of murine coronavinis DVIM" Virus Genes. 17. 123-128 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Nameki,N.,Felden,B.,Atkins,J.F.,Gesteland,R.F.,Himeno,H.,Muto,A.: "Functional and structural analysis of pseudokuot upstream of the tag-emucoded sequence in E.coli tmRNA." Journal of Molecular Biology. 286. 733-744 (1999)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] 渡辺公綱,井上暁夫,姫野俵太: "分子生物学イラストレイテッド" 羊土社, 344 (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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