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リボソームRNAの高度保存部位に見られる蚕に特異的な塩基配列とその機能解析

研究課題

研究課題/領域番号 12660053
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 蚕糸・昆虫利用学
研究機関信州大学

研究代表者

内海 利男  信州大学, 繊維学部, 助教授 (50143764)

研究分担者 中垣 雅雄  信州大学, 繊維学部, 教授 (70135169)
研究期間 (年度) 2000 – 2002
研究課題ステータス 完了 (2002年度)
配分額 *注記
3,500千円 (直接経費: 3,500千円)
2002年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
2001年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
2000年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
キーワードリボソーム / 28S rRNA / 蚕 / リボソームタンパク質 / GTPaseセンター / 部位特異的塩基変異 / 共塩基置換 / タンパク質生合成 / 28SrRNA / 部位特異的塩基異変 / 翻訳装置 / リボソームRNA / GTPaseドメイン / 鱗翅類昆虫 / RNA-蛋白質相互作用 / P蛋白質
研究概要

蚕28S rRNA中のGTPaseドメインの塩基配列を解析したところ、全生物で共通と考えられてきた塩基U-1094とA-1098(塩基番号は大腸菌23S rRNAの命名法に準じる)がそれぞれCとGに変化していた。他の昆虫の塩基配列も解析し、この塩基置換が、鱗翅類昆虫の特徴であることを明らかにした。この塩基置換により、rRNAの高次構造は不安定化するが、この部位に結合するリボソームタンパク質P0,P1,P2,およびeL12により安定化することを示した。これらリボソームタンパク質によるRNA構造調整の仕組みを解析した結果、P1-P2ヘテロダイマーの形成が引き金になり、安定なP0-P1-P2複合体を形成し、これがeL12と協調的にrRNAに結合し、不安定なRNA構造を安定化することを明らかにした。また、大腸菌リボソーム上の相同タンパク質と蚕タンパク質との置換実験により、上記タンパク質結合によりリボソームのGTPase機能が誘発されることを実証した。これらの実験で、蚕のリボソームタンパク質は他の動物種からのタンパク質と比べ扱いやすく、リボソームタンパク質の機能解析に優れた材料であることが判明した。蚕型塩基配列のリボソーム機能への効果を探る目的で、大腸菌rDNA(rrnB)を含むプラスミド中に蚕型のC-1094とG-1098を導入し、大腸菌を形質転換した。形質転換体から得られたリボソーム中に蚕型RNA配列が含まれ、蚕型配列を導入した大腸菌23SrRNAにも細胞中でリボソームタンパク質が結合し、リボソーム粒子形成が正常に起こることを示している。得られた蚕型RNA配列を含むリボソームの機能解析が今後の研究として残された。

報告書

(4件)
  • 2002 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2001 実績報告書
  • 2000 実績報告書
  • 研究成果

    (23件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (23件)

  • [文献書誌] Uchiumi, T. et al.: "A covariant change of the two highly conserved bases in the GTPase-associated center of 28 S rRNA in silkworms and other moths"J. Biol. Chem. 275. 35116-35121 (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
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 内海利男: "リボソーム機能部位が見えてきた:X線結晶解析が示す翻訳装置の構造"蛋白質・核酸・酵素. 45. 1237-1244 (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
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Anderson, C.J. et al.: "Autoantibodies to the 20-kDa ribosomal proteins : Identification, characterization, and new aspects on prevalence in systemic lupus erythematosus"Clinical Immunology. 98. 249-257 (2001)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Uchiumi, T. et al.: "Translation elongation by a hybrid ribosome in which proteins at the GTPase center of the Escherichia coli ribosome are replaced with rat counterparts"J. Biol. Chem.. 277. 3857-3862 (2002)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Shimizu, T. et al.: "Interaction among silkworm ribosomal proteins P1,P2 and P0 required for functional protein binding to the GTPase-associated domain of 28S rRNA"Nucleic Acids Res.. 30. 2620-2627 (2002)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Uchiumi, T. et al.: "Ribosomal proteins at the stalk region modulate functional rRNA structures in the GTPase center"J. Biol. Chem. 277. 41401-41409 (2002)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 内海利男: "遺伝子発現研究法(生物化学実験法43);江尻慎一郎, 平秀晴, 堤賢一, 志村憲助 編集;「IX.リボソーム」"学会出版センター. 143-159 (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
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Uchiumi, T., Nomura, T., Shimizu, T., Katakai, Y., Mita, K., Koike, Y., Nakagaki, M., Taira, H. and Hachimori, A.: "A covariant change of the two highly conserved bases in the GTPase-associated center of 28 S rRNA in silkworms and other moths."J. Biol. Chem.. 275. 35116-35121 (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
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Uchiumi, T.: "Functional structures in the ribosome revealed by a crystallographic analysis."Tanpakushitsu Kakusan Koso. 45. 1237-1244 (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
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Anderson, C. J., Neas, B. R., Uchiumi. T. and Stafford, H. A.: "Autoantibodies to the 20-kDa ribosomal proteins: Identification, characterization, and new aspects on prevalence in systemic lupus erythematosus."Clinical Immunology. 98. 249-257 (2001)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Uchiumi T., Honma, S., Nomura, T., Dabbs, E. R. and Hachimori, A.: "Translation elongation by a hybrid ribosome in which proteins at the GTPase center of the Escherichia coli ribosome are replaced with rat counterparts."J. Biol. Chem.. 277. 3857-3862 (2002)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Shimizu, T., Nakagaki, M., Nishi, Y., Kobayashi, Y., Hachimori, A., and Uchiumi, T.: "Interaction among silkworm ribosomal proteins P1, P2 and P0 required for functional protein binding to the GTPase-associated domain of 28S rRNA."Nucleic Acids Res.. 30. 2620-2627 (2002)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Uchiumi, T., Honma, S., Endo, Y., and Hachimori, A.: "Ribosomal proteins at the stalk region modulate functional rRNA structures in the GTPase center."J. Biol Chem.. 277. 41401-41409 (2002)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Shimizu, T., Uchiumi T.et al.: "Interaction among silkworm ribosomal proteins P1, P2 and PO required for functional protein binding to the GTPase-associated domain of 28S rRNA"Nucleic Acids Res.. 30. 2620-2627 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Uchiumi, T.et al.: "Translation elongation by a hybrid ribosome in which proteins at the GTPase center of the Escherichia coli ribosome are replaced with rat counterparts"J. Biol. Chem.. 277. 3857-3862 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Uchiumi T.et al.: "Ribosomal proteins at the stalk region modulate functional rRNA structures in the GTPase center"J. Biol. Chem.. 277. 41401-41409 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Hasegawa, H., Uchiumi, T.et al.: "Autoantibody against ribosomal protein L14 in patients with systemic lupus erythematosus"Clin. Exp. Rheumatol.. 20. 139-144 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Uchiumi, T., et al.: "Translation elongation by a hybrid ribosome in which proteins at the GTPase center of the Escherichia coli ribosome are replaced with rat counterparts"J. Biol. Chem.. 277. 3857-3862 (2002)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Shizawa, N., et al.: "Direct mutagenesis studies of the C-terminal fingerprint region of Bacillus subtilis Pyrophosphatase"Eur. J. Biochem.. 268. 5771-5775 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Uchiumi,T. et al.: "A Covariant Change of the Two Highly Conserved Bases in the GTPase-associated Center of 28 S rRNA in Silkworms and Other Moths."J.Biol.Chem.. 275. 35116-35121 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Anderson,C.J. et al.: "Autoantibodies to the 20-kDa Ribosomal Proteins : Identification, Characterization, and New Aspects on Prevalence in Systemic Lupus Erythematosus."Clinical Immunol.. 98. 249-253 (2001)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 内海利男: "リボソームの機能部位が見えてきた:X線結晶解析が示す翻訳装置の構造."蛋白質・核酸・酵素. 45. 1237-1244 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 石川冬木 他: "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

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公開日: 2000-04-01   更新日: 2016-04-21  

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