| 研究課題/領域番号 |
19K16044
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| 研究種目 |
若手研究
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
小区分43010:分子生物学関連
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| 研究機関 | 京都産業大学 |
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研究代表者 |
藤原 圭吾 京都産業大学, タンパク質動態研究所, 研究員 (10814907)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2021-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2020年度)
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| 配分額 *注記 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2020年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
2019年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
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| キーワード | 新生ポリペプチド鎖 / 翻訳アレスト / co-translational / リボソーム / TnDR法 / 枯草菌 / MifM / 新生鎖の動的挙動解析 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
新生タンパク質はリボソームのトンネル出口から細胞質に出現するにつれて、各々の運命に従ってフォールディングや膜局在化といった成熟化を始める。しかしどのタンパク質がどのタイミングでどのような成熟化を開始するかといった具体的な情報は、それを研究する手法が限定されていることもあり、一部のモデルタンパク質について以外は明らかにされていない。本研究では、翻訳と共役した新生鎖の動的挙動をプロテオームワイドで系統的に捕捉することを目的とする。そのために、新生鎖に加わる物理的力を感知できる枯草菌MifMのシステムを利用し、新生鎖の動的挙動を枯草菌プロテオームから系統的にスクリーニングする。
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| 研究成果の概要 |
細胞内でco-translationalなタンパク質の成熟化がどのように進行しているのかについて、プロテオームワイドな理解はされていない。本研究では、枯草菌MifMの翻訳アレスト配列を新生鎖の動的挙動センサーとして活用し、トランスポゾンと組み合わせて、細胞内でco-translationalな成熟化に伴う動的挙動を示すタンパク質配列を捕捉できるTnDR法を確立した。実際に膜透過や膜挿入、タンパク質間相互作用やタンパク質-RNA間相互作用による複合体形成を本システムで捉えられていることがわかり、細胞内で実際に数百種類ものタンパク質が合成の途中で成熟化や局在化を開始することを示すことがわかった。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
機能的なタンパク質に成熟化する機構の理解はタンパク質科学において重要である。本研究により、細胞内で実際に多くのタンパク質がco-translationalに局在化や複合体形成を起こし得ることがわかり、基礎生物学的に重要な知見が得られたと考えられる。また、TnDR法を用いて細胞内でおきるco-translationalなタンパク質動態を捉えることができた。この技術をより発展させることで、将来的にタンパク質科学において有用な技術になることが期待できる。
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