研究課題
基盤研究(A)
遺伝暗号の発見から40年余、3通りの終止コドン解読の仕組は今日まで謎に包まれてきたが、ようやく我々の研究によって解離因子と命名された制御タンパク質がtRNAを擬態し、ペプチド製のアンチコドンを使って終止コドンを識別するという仕組が明らかになった。この発見は、翻訳制御因子の結晶構造解析とも相まって、タンパク質とRNAという異なる生体高分子間の分子擬態という新しい概念を生み出した。さらに、酵母の解離因子のサブユニットには、動物のPrP(プリオン病の原因タンパク質)と同様なペプチドリピートがあり、プリオン様の特徴を示すため、本研究では分子擬態とプリオン特性の両面から翻訳終結因子の研究を実施し、次の研究成果を明らかにした。1)真核生物解離因子のペプチドアンチコドンを構成するtripeptideを同定。2)原核生物のペプチドアンチコドン近接ドメインの保存性負電荷はリボソーム上への配位に重要、かつ電荷の改変により誤読の発生を確認。3)リボソーム再生因子RRFと伸長因子EF-GのtRNA擬態ドメイン間の相互作用インターフェースの解明。4)酵母解離因子eRF3のプリオン化配列特性をリピート性とGln/Asn含量の2特性から解明し、異種間伝搬の基盤となる共凝集現象を発見。5)原核系リボソーム23S rRNA上のペプチド解離反応触媒部位A2602を発見。6)分裂酵母eRF3のX線結晶構造をGTP/GDP/フリーの3状態で解明。7)eRF3のプリオン化領域の一部がeRF1結合部位をマスクする立体構造が明らかになった。8)RRFのtRNA様translocationモデルが誤りであることを証明。9)複合体形成後の解離反応に働くRRFの中心的なアミノ酸領域を特定。10)プリオン「株」の違いがプリオン化領域のコンフォメーションの違いとして安定に複製伝搬・伝搬することを証明し、Conformational Memory概念を提唱。
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