研究課題
特定領域研究
tmRNAはtRNAとmRNAの両方の性質を持つユニークな低分子RNAで、トランス翻訳において中心的な役割を果たしている。饗場グループはこれまでにリボソームの停滞がmRNAの切断を誘起し生じたnonstop mRNAがトランス翻訳の標的になることが明らかにしてきた。今回、RFの活性または発現量の低下による終止コドンでのリボソームの停滞がmRNAの切断っを誘起し、したがってトランス翻訳の標的を産生することを発見した。また、アミノ酸飢餓条件下でmRNAの切断とトランス翻訳が起こることを明らかにした。さらに、セリン飢餓におけるmRNAの切断部位はserine codonに対応することを示した。すなわち、アミノ酸飢餓はリボソームの停滞を引き起こし、mRNAの切断を誘起すること、従って、tmRNAとリボソームによる品質管理機構は生理的ストレス条件下でも重要な役割を果たしていることが明らかになった。姫野は、精製した翻訳因子を組み合わせることによって、in vitroにおいてトランス翻訳系を開発し、この系を用いて、tmRNA結合タンパク質として知られるS1タンパク質がペプチド転移反応および最初のコドンの解読には必要ないことを明らかにした。また、Fe(II)-BABEを用いたヒドロキラジカルプロービングを行い、AサイトおよびPサイトに1分子ずつ、合計2分子のSmpBがリボソームに結合することを明らかにした。さらに、SmpBのC末端領域は、リボソーム上のmRNAの通り道にそって、Aサイトでは上流方向に位置することを明らかにした。これらの結果は「tRNA+mRNAを分子擬態するタンパク質」および「アミノ酸をコードするタンパク質」というこれまでにない概念を提唱するものである。
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