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哺乳類ミトコンドリアの新生ペプチド鎖リボソーム複合体の構造解析

研究課題

研究課題/領域番号 18K06054
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分43010:分子生物学関連
研究機関東京大学

研究代表者

富田 野乃 (竹内野乃)  東京大学, 大学院新領域創成科学研究科, 准教授 (80323450)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2020年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2019年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2018年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワード翻訳 / 哺乳類ミトコンドリア / リボソーム / 新生ペプチド鎖 / ミトコンドリア / タンパク質合成 / ペプチドトンネル / cryoEM
研究成果の概要

本研究は、ミトコンドリアリボソームのペプチドトンネルの構造を明らかにし、新生ペプチド鎖とペプチドトンネルの相互作用について知見を得ることを目指すものである。哺乳類ミトコンドリア翻訳系を再構築し、連続プロリン配列を介した翻訳停止を利用して新生ペプチド鎖リボソーム複合体(ribosome-nascentchain complex, RNC)を形成することに成功した(Lee, 2021)。新生ペプチド鎖の長さについて検討したところ、新生ペプチド鎖の長さが約80アミノ酸以上でそのN末端がミトコンドリアリボソームのペプチドトンネルの外に露出することが明らかになった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

近年、ミトコンドリアのリボソームや翻訳因子に誤作用して副作用をもたらす薬剤が多く報告されている。また、リボソームのペプチドトンネルは、新生ペプチド鎖のプロセシングや折りたたみ、細胞内輸送などの制御をになう場であり、ペプチドトンネルは多くの抗生物質の結合部位となっている。本研究により、新生ペプチド鎖の配列や長さを制御しながらミトコンドリアのRNCを調製することが可能になった。今後様々なRNCの構造を決定することにより、薬剤デザイン等に有用な知見が得られると期待される。

報告書

(4件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (10件)

すべて 2021 2020 2019 2018 その他

すべて 国際共同研究 (3件) 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 4件、 招待講演 2件)

  • [国際共同研究] IMPB, Charite(ドイツ)

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [国際共同研究] IMPB, Charite(ドイツ)

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [国際共同研究] IMPB, Charite(ドイツ)

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Reconstitution of yeast translation elongation and termination in vitro utilizing CrPV IRES-containing mRNA.2020

    • 著者名/発表者名
      Taisho Abe, Riku Nagai, Hiroaki Imataka, and Nono Takeuchi-Tomita
    • 雑誌名

      J. Biochemistry

      巻: - 号: 5 ページ: 441-450

    • DOI

      10.1093/jb/mvaa021

    • NAID

      40022226784

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] In vitro yeast reconstituted translation system reveals function of eIF5A for synthesis of long polypeptide2020

    • 著者名/発表者名
      Abe Taisho、Nagai Riku、Shimazaki Shunta、Kondo Shunta、Nishimura Satoshi、Sakaguchi Yuriko、Suzuki Tsutomu、Imataka Hiroaki、Tomita Kozo、Takeuchi-Tomita Nono
    • 雑誌名

      The Journal of Biochemistry

      巻: 167 号: 5 ページ: 451-462

    • DOI

      10.1093/jb/mvaa022

    • NAID

      40022226787

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Reconstitution of mammalian mitochondrial translation system capable of correct initiation and long polypeptide synthesis from leaderless mRNA2020

    • 著者名/発表者名
      Lee Muhoon、Matsunaga Noriko、Akabane Shiori、Yasuda Ippei、Ueda Takuya、Takeuchi-Tomita Nono
    • 雑誌名

      Nucleic Acids Research

      巻: 49 号: 1 ページ: 371-382

    • DOI

      10.1093/nar/gkaa1165

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 哺乳類ミトコンドリアタンパク質合成系の試験管内再構成と分子機構2021

    • 著者名/発表者名
      富田(竹内)野乃
    • 学会等名
      日本ミトコンドリア学会年会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 哺乳類ミトコンドリアの新生ペプチド鎖リボソーム複合体の機能構造動態2019

    • 著者名/発表者名
      安田 一平、上田 卓也、富田 野乃
    • 学会等名
      第21回日本RNA学会年会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] IRD-like mechanism of polyproline-mediated ribosome stalling and function of eIF5A2018

    • 著者名/発表者名
      Nono Takeuchi-Tomita
    • 学会等名
      第41回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] IRD-like mechanism of polyproline-mediated ribosome stalling and function of eIF5A2018

    • 著者名/発表者名
      Nono Takeuchi-Tomita
    • 学会等名
      Translational control
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2022-01-27  

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