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真核生物停滞リボソーム上におけるぺプチジルtRNA分解のメカニズム解明

研究課題

研究課題/領域番号 18K06080
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43020:構造生物化学関連
研究機関新潟大学

研究代表者

伊東 孝祐  新潟大学, 自然科学系, 准教授 (20502397)

研究分担者 西川 周一  新潟大学, 自然科学系, 教授 (10252222)
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
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
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: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2018年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
キーワード翻訳 / ペプチジルtRNA / 分子遺伝学的解析 / X線結晶構造解析 / ユビキチン化タンパク質運搬因子 / リボソーム / 真核生物
研究成果の概要

生体内では様々な要因で翻訳はしばしば異常停止し、合成途中の未成熟ペプチドがtRNAに結合したままのぺプチジルtRNAが産生される。この状況は、ペプチジルtRNAがペプチドとtRNAに加水分解されることで解消するが、停滞リボソーム中においてペプチジルtRNAが分解される仕組みは真核生物においては未だ明らかにされていない。本研究で我々は、真核生物の停滞リボソーム中のペプチジルtRNAの加水分解は、現在同定されているVms1のみでは不十分であることを示す結果を得た。また、本研究で我々は、細胞質でペプチジルtRNAを分解するPthの基質認識と活性発現の構造基盤を明らかにした。

研究成果の学術的意義や社会的意義

翻訳の品質管理機構の不全はアルツハイマー病やパーキンソン病などの神経変性疾患を引き起こす。そのため、本研究成果はそれら病気の治療法の開発に繋がるものである。一方、抗生物質の開発研究においては、Pthが新規ターゲットタンパク質として注目されているが、今回我々がPthの基質認識や活性発現の構造基盤を明らかにしたことにより、Pthをターゲットにした薬剤の開発研究が加速することになる。

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

    (6件)

すべて 2021 2019 2018

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (5件)

  • [雑誌論文] High-resolution crystal structure of peptidyl-tRNA hydrolase from Thermus thermophiles2019

    • 著者名/発表者名
      Matsumoto A., Uehara Y., Shimizu Y., Ueda T., Uchiumi T., Ito K.
    • 雑誌名

      Proteins

      巻: 87 号: 3 ページ: 226-235

    • DOI

      10.1002/prot.25643

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] ペプチジルtRNA加水分解酵素Pth2-tRNA複合体の構造解析2021

    • 著者名/発表者名
      茅原真晃, 今井大達, 内海 利男, 伊東 孝祐
    • 学会等名
      第15回無細胞生命科学研究会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] ペプチジルtRNA加水分解酵素Pth2の構造・機能解析2019

    • 著者名/発表者名
      茅原真晃、中筋航、上原祐二、内海利男、伊東孝祐
    • 学会等名
      第60回新潟生化学懇話会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] ペプチジルtRNA加水分解酵素Pth2の構造・機能解析2019

    • 著者名/発表者名
      茅原真晃、中筋航、上原祐二、市邨晃久、今井大逹、内海利男、伊東孝祐
    • 学会等名
      第42回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] ペプチジルtRNA加水分解酵素・プロテアソーム輸送タンパク質複合体のX線結晶構造解析2018

    • 著者名/発表者名
      市邨晃久、笠原杏子、今井大達、上原祐二、西川周一、内海利男、伊東孝祐
    • 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
  • [学会発表] ペプチジルtRNA加水分解酵素Pth2の構造・機能解析2018

    • 著者名/発表者名
      茅原真晃、中筋航、上原祐二、内海利男、伊東孝祐
    • 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

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2022-01-27  

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