蛋白質合成装置リボソームの構造研究

• 研究課題/領域番号: 11694049
• 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: 生物物理学
• 研究機関: 北海道大学
• 研究代表者: 田中 勲 北海道大学, 大学院・理学研究科, 教授 (70093052)
• 研究分担者: 姚 閔 北海道大学, 大学院・理学研究科, 助手 (40311518)
• 研究期間 (年度): 1999 – 2000
• 研究課題ステータス: 完了 (2000年度)
• 配分額: 6,100千円 (直接経費: 6,100千円); 2000年度: 2,900千円 (直接経費: 2,900千円); 1999年度: 3,200千円 (直接経費: 3,200千円)
• キーワード: リボソーム / リボソーム蛋白質 / L2 / L5 / L13 / RNA結合蛋白質 / X線結晶構造解析

研究概要

mRNAの塩基配列に従ってポリペプチド鎖を正確に伸長して蛋白質を合成する細胞内小器官リボソームは,大小2つのサブユニットから構成される核酸蛋白複合体として機能している.原核生物の場合3個のrRNAと50数個の蛋白質からなる.本研究では,リボソームの最も重要な活性センターであるペプチジル転移活性センターに存在する蛋白質を中心に構造解析を行うと同時に,リボソームの結晶化を目指して,数種の好熱菌リボソームの精製を行った.研究期間中に構造解析に成功したリボソーム蛋白質は,L2(EMBO J.18,1459-1467(1999)),L5(RNA印刷中),それにL13(投稿準備中)である.リボソーム蛋白質L2は,50数個あるリボソーム蛋白質の中で最も大きく,また,ペプチジルトランスフェラーゼ活性センターの近傍に存在し,その活性にとって不可欠の要素であることなどから,最もよく研究されてきた蛋白質のひとつである.私たちは,Bacillus stearothermophilus L2(分子量30Da,275アミノ酸残基)のRNA結合ドメインと推定された中央の142残基(60-201)について,結晶化に成功し,その構造を決定した.一方,L5は5S RNA結合蛋白質であり,また,L13は,23SRNAの初期会合に関与する蛋白質である.

研究成果

• [文献書誌] T.Tominaga et al.: "High-Resolution Crystals of the HU Mutant K38N from Bacillus Stearothermophilus"J.Struct.Biol.. 125. 86-89 (1999)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] A.Nakagawa et al.: "The three-dimensional structure of the RNA-binding domain or ribosomal protein L2 ; a protein at the peptidyl transferase center of the ribosome"The EMBO J.. 18・6. 1459-1467 (1999)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] S.W.White et al.: "The high-resolution structure of DNA-binding protein HU from Bacillus stearothermophilus"Acta Cryst.. D55. 801-809 (1999)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] A.Miyamoto et al.: "Role of the N-terminal region of ribosomal protein S7 in its interaction with 16S rRNA which binds to the concavity formed by the β-ribbon arm and the α-helix"Eur.J.Biochem.. 266. 591-598 (1999)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] F.Saitoh et al.: "Arginine-55 in the β-Arm is Essential for the Activity of DNA-Binding Protein HU from Bacillus stearothermophilus"Biosci.Biotech.Biochem.. 63・12. 2232-2235 (1999)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] K.Kitano et al.: "Utilization of microgravity to improve the crystal quality of biologically important proteins : chaperonin-60,GrpE, B-subunit of V-type ATPase, and MIF"J.Cryst.Growth. 210. 819-823 (2000)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] T.Koshiba et al.: "Structure and Thermodynamics of Extraordinarily Stable Molten Globule State of Canine Milk Lysozyme"Biochemistry. 39. 3248-3257 (2000)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] K.Ishikawa et al.: "The structure of human MRP8,a member of the S100 calcium-binding protein family, by MAD phasing at 1.9Å resolution"Acta Cryst.. D56. 559-566 (2000)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] M.Yao et al.: "Crystal structure of 1-aminocyclopropane-1-carboxylate deaminase from Hansenula saturnus"J.Biol.Chem.. 275. 34557-34565 (2000)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] A.Suzuki et al.: "Crystal structure of the ribonuclease MC1 from bitter gourd seeds, complexed with 2'-UMP or 3'-UMP, reveal structural basis for uridine specificity"Biochem.Biophys.Res.Commun.. 275. 572-576 (2000)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] I.Tanaka et al.: "The Ribosome : Structure,Function,Antibiotics,and Cellular Interactions"R.A.Garret,S.R.Douthwaite,A.Liljas,A.T.Matheson,P.B.Moore,and H.F.Noller. 565 (2000)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] T.Tominaga et al.: "High-Resolution Crystals of the HU Mutant K38N from Bacillus Stearothermophilus"J.Struct.Biol.. 125. 86-89 (1999)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] A.Nakagawa et al.: "The three-dimensional structure of the RNA-binding domain of ribosomal protein L2 ; a protein at the peptidyl transferase center of the ribosome"The EMBO J.. 18,6. 1459-1467 (1999)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] S.W.White et al.: "The high-resolution structure of DNA-binding protein HU from Bacillus stearothermophilus"Acta.Cryst.. D55. 801-809 (1999)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] A.Miyamoto et al.: "Role of the N-terminal region of ribosomal protein S7 in its interaction with 16S rRNA which binds to the concavity formed by the β-ribbon arm and the α-helix"Eur.J.Biochem.. 266. 591-598 (1999)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] F.Saitoh et al.: "Arginine-55 in the β-Arm is Essential for the Activity of DNA-Binding Protein HU from Bacillus stearothermophilus"Biosci.Biotech.Biochem.. 63,12. 2232-2235 (1999)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] K.Kitano et al.: "Utilization of microgravity to improve the crystal quality of biologically important proteins : chaperonin-60, GrpE, B-subunit of V-type ATPase, and MIF"J.Cryst.Growth. 210. 819-823 (2000)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] T.Koshiba et al.: "Structure and Thermodynamics of Extraordinarily Stable Molten Globule State of Canine Milk Lysozyme"Biochemistry. 39. 3248-3257 (2000)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] K.Ishikawa et al.: "The structure of human MRP8, a member of the S100 calcium-binding protein family, by MAD phasing at 1.9Å resolution"Acta Cryst.. D56. 559-566 (2000)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] M.Yao et al.: "Crystal structure of 1-aminocyclopropane-1-carboxylate deaminase from Hansenula saturnus"J.Biol.Chem.. 275. 34557-34565 (2000)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] A.Suzuki et al.: "Crystal structures of the ribonuclease MC1 from bitter gourd seeds, complexed with 2'-UMP or 3'-UMP, reveal structural basis for uridine specificity"Biochem.Biophys.Res.Commun.. 275. 572-576 (2000)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] I.Tanaka et al.: "The Ribosome : Structure, Function, Antibiotics, and Cellular Interactions"R.A.Garret, S.R.Douthwaite, A.Liljas, A.T.Matheson, P.B.Moore, and H.F.Noller. 565 (2000)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] K.Kitano et al.: "Utilization of microgravity to improve the crystal quality of biologically important proteins : chaperonin-60, GrpE, B-subunit of V-type ATPase, and MIF"J.Cryst.Growth. 210. 819-823 (2000)
• [文献書誌] T.Koshiba et al.: "Structure and Thermodynamics of Extraordinarily Stable Molten Globule State of Canine Milk Lysozyme"Biochemistry. 39. 3248-3257 (2000)
• [文献書誌] K.Ishikawa et al.: "The structure of human MRP8, a member of the S100 calcium-binding protein family, by MAD phasing at 1.9Å resolution"Acta Cryst.. D56. 559-566 (2000)
• [文献書誌] M.Yao et al.: "Crystal structure of 1-aminocyclopropane-1-carboxylate deaminase from Hansenula saturnus"J.Biol.Chem.. 275. 34557-34565 (2000)
• [文献書誌] A.Suzuki et al.: "Crystal structures of the ribonuclease MC1 from bitter gourd seeds, complexed with 2'-UMP or 3'-UMP, reveal structural basis for uridine specificity"Biochem.Biophys.Res.Commun.. 275. 572-576 (2000)
• [文献書誌] I.Tanaka et al.: "The Ribosome : Structure, Function, Antibiotics, and Cellular Interactions"R.A.Garret, S.R.Douthwaite, A.Liljas, A.T.Matheson, P.B.Moore, and H.F.Noller. 565 (2000)
• [文献書誌] A. Nakagawa, et al.: "The three-dimensional structure of the RNA-binding domain of ribosomal protein L2 ; a protein at the peptidyl transferase center of the ribosome"The EMBO J.. 18・6. 1459-1467 (1999)
• [文献書誌] A. Miyamoto, et al.: "Role of the N-terminal region of ribosomal protein S7 in its interaction with 16S rRNA which binds to the concavity formed by the β-ribbon arm and the α-helix"Eur. J. Biochem.. 266. 591-598 (1999)