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真核生物リボソームの品質管理における基質認識機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 19K06487
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
研究機関京都大学

研究代表者

北畠 真  京都大学, 医生物学研究所, 助教 (10321754)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023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)
2021年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2020年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2019年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
キーワードリボソーム / 品質管理 / ユビキチン / RNA
研究開始時の研究の概要

真核生物リボソームは4本のRNAと80個のたんぱく質から構成される、精緻で巨大な複合体である。この活性中心に小さな点変異が挿入されるだけでリボソームの活性は失われてしまうが、このようなリボソームを選択的に分解する「品質管理」が細胞には備わっていることが分かってきた。細胞がどのようにして機能不全リボソームを見出すのか、その分子機構を出芽酵母を材料にして解明しようとしている。

研究成果の概要

リボソームRNAの品質管理の分子機構に関与が知られていなかった因子を新たに同定し、この因子が品質管理の開始に必要であることをヒントに、どのようにこの因子が品質管理機構に関わっているのかを調査した。この因子に部位特異的に結合するたんぱく質が複数存在することが部位特異的クロスリンク法により明らかになり、主にそのN末端側に重要な相互作用因子が存在することが分かったが、その同定には至っていない。またこの因子には複数のリン酸化部位が知られているが、このうちN末側に存在する2つが品質管理に必要であることも分かり、活性制御に関わる可能性が浮かび上がった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

リボソームは細胞内のたんぱく質合成装置であり、すべての細胞の生存に必須なものである。リボソームの不具合による遺伝病や、リボソームを標的としてベロ毒素やリシンなどの毒素が知られており、リボソームの機能を細胞内で正常に保つことは重要である。しかしながら細胞内でどのようにそれが達成されているかは分かっていない。リボソームはその巨大なサイズから、合成するのに非常に多くのエネルギーが必要であり、したがって一度作られた分子はきわめて長い時間使用される。この間に蓄積される障害をどのように細胞が検出し対処しているかを知ることは、さまざまな疾患に対処するための方法論を構築するため大きな役割を持つ。

報告書

(6件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 研究成果

    (5件)

すべて 2023 2021 その他

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (2件) (うち招待講演 1件) 図書 (1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Quick and affordable DNA cloning by reconstitution of Seamless Ligation Cloning Extract using defined factors2023

    • 著者名/発表者名
      Liu Alexander Y.、Koga Hiroto、Goya Chihiro、Kitabatake Makoto
    • 雑誌名

      Genes to Cells

      巻: 28 号: 8 ページ: 553-562

    • DOI

      10.1111/gtc.13034

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Quick and affordable DNA cloning by reconstitution of Seamless Ligation Cloning Extract (SLiCE) using defined factors2023

    • 著者名/発表者名
      Alexander Y. Liu,古賀大翔,合屋智尋,北畠 真
    • 学会等名
      日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 出芽酵母のリボソーム合成経路における品質管理2021

    • 著者名/発表者名
      北畠 真
    • 学会等名
      第88回 酵母研究会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書 2020 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [図書] mRNAの制御機構の解明と治療薬・ワクチンへの活用2023

    • 著者名/発表者名
      執筆者:73名、技術情報協会
    • 総ページ数
      411
    • 出版者
      技術情報協会
    • ISBN
      9784861049378
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [備考] 新しいDNAクローニング技術の開発―京大学部生研究チームの発見が契機に―

    • URL

      https://www.kyoto-u.ac.jp/ja/research-news/2023-05-17-0

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書

URL: 

公開日: 2019-04-18   更新日: 2025-01-30  

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