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tRNA擬態タンパク質による例外的遺伝暗号認識解読機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 16H04760
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 機能生物化学
研究機関東京大学

研究代表者

伊藤 耕一  東京大学, 大学院新領域創成科学研究科, 教授 (10262073)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
17,810千円 (直接経費: 13,700千円、間接経費: 4,110千円)
2018年度: 5,330千円 (直接経費: 4,100千円、間接経費: 1,230千円)
2017年度: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
2016年度: 8,840千円 (直接経費: 6,800千円、間接経費: 2,040千円)
キーワードリボソーム / 翻訳制御 / 品質管理 / 遺伝暗号 / 分子擬態 / tRNA分子擬態 / 翻訳終結
研究成果の概要

タンパク質合成におけるmRNA遺伝暗号解読には、センスコドンに対するアダプター分子である核酸分子tRNAに加え、翻訳終結コドンの解読や、異常mRNA翻訳中に停滞したリボソームの救済に関わるtRNA擬態タンパク質群が存在している。本研究では、真核細胞とバクテリア双方のtRNA擬態タンパク質の比較解析も平行して行い、真核細胞におけるmRNAシステムにおける、tRNAと協調して機能する伸長因子EF1AのホモログでもあるGTP結合タンパク質Ski7の機能性を実証するとともに、真核生物ではこれまで報告されていなかった解離因子(eRF1/eRF3)が関わるリボソーム救済機構を見いだす事に成功した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

mRNAからのタンパク質合成の高次機能発現制御機構の解明は、生命に普遍的な分子機構の理解のみならず、新規機能性タンパク質の人工合成方法の開発や癌をはじめとする多くの遺伝疾患の発症機構の解明や創薬・治療方法の開発に必須な知見となる。本研究成果は、細胞内におけるタンパク質合成におけるリボソームの翻訳反応に関わりその高次機能発現への拡張を可能にするtRNA擬態タンパク質による高次機能発現機構の分子メカニズムの解明により、その医工学的応用研究への手がかりを与えた。

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 研究成果

    (8件)

すべて 2018 2017 2016

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 3件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (5件)

  • [雑誌論文] Misdecoding of Rare CGA Codon by Translation Termination Factors, eRF1/eRF3, Suggests Novel Class of Ribosome Rescue Pathway in S. cerevisiae2018

    • 著者名/発表者名
      Miki Wada, Koichi Ito
    • 雑誌名

      The FEBS Journal

      巻: 286 号: 4 ページ: 788-802

    • DOI

      10.1111/febs.14709

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Tight interaction of eEF2 in the presence of Stm1 on ribosome.2018

    • 著者名/発表者名
      Hayashi, H., Nagai, R., Abe, T., Wada, M., Ito, K. & Takeuchi-Tomita, N.
    • 雑誌名

      Journal of Biochemistry

      巻: 163 号: 3 ページ: 177-185

    • DOI

      10.1093/jb/mvx070

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Mutations in the G-domain of Ski7 cause specific dysfunction in non-stop decay2016

    • 著者名/発表者名
      Wataru Horikawa, Kei Endo, Miki Wada, Koichi Ito
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 6 号: 1

    • DOI

      10.1038/srep29295

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 出芽酵母におけるCGAアルギニンコドン誤解読とリボソームレスキュー2018

    • 著者名/発表者名
      和田 美紀、伊藤 耕一
    • 学会等名
      第41回日本分子生物学会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] RNA結合タンパク質のmRNA結合に依存する新奇な翻訳開始反応の分子メカニズム解明2018

    • 著者名/発表者名
      堀江 史博、遠藤 慧、伊藤 耕一
    • 学会等名
      第41回日本分子生物学会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 翻訳終結因子によるCGAセンスコドンの解読の意義2017

    • 著者名/発表者名
      和田 美紀、伊藤 耕一
    • 学会等名
      2017年度生命科学系学会合同年次大会(ConBio2017)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] タンパク質とmRNAの結合に依存する新奇な翻訳開始反応の成立要件検証と一般化2017

    • 著者名/発表者名
      堀江 史博、遠藤 慧、伊藤 耕一
    • 学会等名
      2017年度生命科学系学会合同年次大会(ConBio2017)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] センスコドンCGAの翻訳終結因子eRF1の誤解読はリボソーム停滞の解消に機能し得る2016

    • 著者名/発表者名
      和田美紀, 伊藤耕一
    • 学会等名
      日本分子生物学会大会
    • 発表場所
      神奈川県横浜市
    • 年月日
      2016-11-30
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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