トランス・トランスレーションの分子メカニズム

• 研究課題/領域番号: 20380057
• 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: 応用生物化学
• 研究機関: 弘前大学
• 研究代表者: 姫野 俵太 弘前大学, 農学生命科学部, 教授 (80208785)
• 研究分担者: 武藤 あきら 弘前大学, 農学生命科学部, 研究員 (80034635)
• 研究期間 (年度): 2008 – 2010
• 研究課題ステータス: 完了 (2010年度)
• 配分額: 19,630千円 (直接経費: 15,100千円、間接経費: 4,530千円); 2010年度: 5,460千円 (直接経費: 4,200千円、間接経費: 1,260千円); 2009年度: 5,460千円 (直接経費: 4,200千円、間接経費: 1,260千円); 2008年度: 8,710千円 (直接経費: 6,700千円、間接経費: 2,010千円)
• キーワード: 遺伝子発現 / tmRNA / trans-translation / ribosome / molecular mimicry / SmpB / translation / EF-Tu

研究概要

トランス・トランスレーションは、情報分子mRNAと情報を読みとる分子tRNAの両方の機能を果たすキメラ分子tmRNAの働きにより、停滞した翻訳を解消し、結果として2本の情報分子から1本のキメラペプチドを合成する変則的翻訳システムである。そして、この変則的翻訳により生じた異常タンパク質に分解の目印を与える。本研究は、我々が新しく提案した「tmRNA結合タンパク質SmpBがtRNAおよびmRNAを分子擬態する」という新しい概念に基づいて、この変則的翻訳システムの初期過程の分子メカニズムを明らかにした。

研究成果

• [雑誌論文] tRNA/mRNA mimicry by tmRNA and SmpB in trans-translation. (2011)
  • 著者名/発表者名: Kurita D., Muto A., Himeno H.
  • 雑誌名: Journal of Nucleic Acids 2011
• [雑誌論文] RsgA releases RbfA from 30S ribosomal subunit during a late stage of ribosome biosynthesis. (2011)
  • 著者名/発表者名: Goto S., Kato S., Kimura T., Muto A., Himeno H.
  • 雑誌名: EMBO Journal 30 ページ: 104-114
• [雑誌論文] tRNA/mRNA mimicry by tmRNA and SmpB in traps-translation (2011)
  • 著者名/発表者名: Kurita, D., Muto, A., Himeno, H.
  • 雑誌名: J.Nucleic Acids 巻: 2011
  • 査読あり
• [雑誌論文] RsgA releases RbfA from 30S ribosomal subunit during a late stage of ribosome biosynthesis (2011)
  • 著者名/発表者名: Goto, S., Kato, S., Kimura, T., Muto, A., Himeno, H.
  • 雑誌名: EMBO J. 巻: 30 ページ: 104-114
  • 査読あり
• [雑誌論文] Role of the C-terminal tail of SmpB in the early stage of trans-translation. (2010)
  • 著者名/発表者名: Kurita D., Muto A., Himeno H.
  • 雑誌名: RNA 16 ページ: 980-990
• [雑誌論文] A small nucleolar RNA functions in rRNA processing in C. elegans. (2010)
  • 著者名/発表者名: Hokii Y., Sasano Y., Sato M., Sakamoto H., Sakata K., Shingai R., Taneda A., Oka S., Himeno H. Muto A., Fujiwara T., Ushida C.
  • 雑誌名: Nucleic Acids Research 38 ページ: 5909-5918
• [雑誌論文] Novel factor rescues ribosomes trapped on non-stop mRNAs. (2010)
  • 著者名/発表者名: 姫野俵太
  • 雑誌名: Molecular Microbiology 78 ページ: 789-791
• [雑誌論文] Role of the C-terminal tail of SmpB in the early stage of trans-transl ation (2010)
  • 著者名/発表者名: Kurita, D., Muto, A., Himeno, H.
  • 雑誌名: RNA 巻: 116 ページ: 980-990
  • 査読あり
• [雑誌論文] A small nucleolar RNA functions in rRNA processing in C.elegans (2010)
  • 著者名/発表者名: Hokii, Y., Sasano, Y., Sato, M., Sakamoto, H., Sakata, K., Shingai, R., Taneda, A., Oka, S., Himeno, H., Muto, A., Fujiwara, T., Ushida, C.
  • 雑誌名: Nucleic Acids Res. 巻: 38 ページ: 5909-5918
  • 査読あり
• [雑誌論文] Novel factor rescues ribosomes trapped on non-stop mRNAs (2010)
  • 著者名/発表者名: Himeno, H.
  • 雑誌名: Mol.Microbiol. 巻: 78 ページ: 789-791
  • 査読あり
• [雑誌論文] Role of the C-terminal tail of SmpB in the early stage of trans-translation. (2010)
  • 著者名/発表者名: Kurita, D., Muto, A., Himeno, H.
  • 雑誌名: RNA (印刷中)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Trans-translation by tmRNA and SmpB. (2009)
  • 著者名/発表者名: Une M., Kurita D., Muto A., Himeno H.
  • 雑誌名: Nucleic Acids Symposium Series 53 ページ: 305-306
• [雑誌論文] Physiological role of RsgA in ribosome biogenesis. (2009)
  • 著者名/発表者名: Hase Y., Yokoyama S., Kimura T., Goto S., Muto A., Himeno H.
  • 雑誌名: Nucleic Acids Symposium Series 53 ページ: 307-308
• [雑誌論文] Trans-translation is involved in the CcpA-dependent tagging and degradation of TreP in Bacillus subtilis. (2009)
  • 著者名/発表者名: Ujiie H., Matsutani T., Tomatsu H., Fujihara A., Ushida C., Miwa Y., Fujita Y., Himeno H. Muto A.
  • 雑誌名: Journal of Biochemistry 145 ページ: 59-66
  • NAID: 10024914415
• [雑誌論文] Removal of a ribosome small subunit-dependent GTPase confers salt-resistance on Escherichia coli cells. (2009)
  • 著者名/発表者名: Hase Y., Yokoyama S., Muto A., Himeno H.
  • 雑誌名: RNA 15 ページ: 1766-1774
• [雑誌論文] 2つのtRNA/mRNAハイブリッド-トランス・トランスレーション- (2009)
  • 著者名/発表者名: 姫野俵太、栗田大輔、武藤あきら
  • 雑誌名: 蛋白質核酸酵素増刊 54(16) ページ: 2201-2206
• [雑誌論文] Removal of a ribosome small subunit-dependent GTPase confers salt-resistance on Escherichia coli cells. (2009)
  • 著者名/発表者名: Hase, Y., Yokoyama, S., Muto, A., Himeno, H.
  • 雑誌名: RNA 15 ページ: 1766-1774
  • 査読あり
• [雑誌論文] Trans-translation by tmRNA and SmpB. (2009)
  • 著者名/発表者名: Une, M., Kurita, D., Muto, A., Himeno, H.
  • 雑誌名: Nucleic Acids Symp.Ser. 53 ページ: 305-306
• [雑誌論文] Physiological role of RsgA in ribosome biogenesis. (2009)
  • 著者名/発表者名: Hase, Y., Yokoyama, S., Kimura, T., Goto, S., Muto, A., Himeno, H.
  • 雑誌名: Nucleic Acids Symp.Ser. 53 ページ: 307-308
• [雑誌論文] 2つのtRNA/mRNAハイブリッド-トランス・トランスレーション- (2009)
  • 著者名/発表者名: 姫野俵太、栗田大輔、武藤あきら
  • 雑誌名: 蛋白質核酸酵素(増刊:mRNAプログラム 多様性と非対称性の獲得戦略) 54 ページ: 2201-2206
• [雑誌論文] Trans-translation is involved in the CcpA-dependent tagging and degra dation of TreP in Bacillus subtilis (2009)
  • 著者名/発表者名: Ujiie, H.
  • 雑誌名: J. Biochem 145 ページ: 59-66
  • 査読あり
• [雑誌論文] トランストランスレーション (2008)
  • 著者名/発表者名: 姫野俵太、武藤あきら
  • 雑誌名: 蛋白質核酸酵素 53(8) ページ: 975-975
• [雑誌論文] mRNAを擬態するタンパク質 (2008)
  • 著者名/発表者名: 栗田大輔、武藤あきら、姫野俵太
  • 雑誌名: 化学と生物 46(7) ページ: 465-471
  • NAID: 10024333950
• [雑誌論文] Ribosome-small-subunit-dependent GTPase interacts with the tRNA binding sites on the ribosome. (2008)
  • 著者名/発表者名: Kimura T., Takagi K., Hirata Y., Hase Y., Muto A., Himeno H.
  • 雑誌名: Journal of Molecular Biology 381 ページ: 467-477
• [雑誌論文] tmRNA-dependent trans-translation is required for sporulation in Bacillus subtilis. (2008)
  • 著者名/発表者名: Abe T., Sakaki K., Fujihara A., Ujiie H., Ushida C., Himeno H., Sato T., Muto A.
  • 雑誌名: Molecular Microbiology 69 ページ: 1491-1498
• [雑誌論文] Ribosome-small-subunit-dependent GTPase interacts with the tRNA bin ding sites on the ribosome (2008)
  • 著者名/発表者名: Kimura, T.
  • 雑誌名: J. Mol. Biol 381 ページ: 467-477
  • 査読あり
• [雑誌論文] tmRNA-dependent trans-translation is required for sporulation in Bacillus subtilis (2008)
  • 著者名/発表者名: Abe, T.
  • 雑誌名: Mol. Microbiol 69 ページ: 1491-1498
  • 査読あり
• [雑誌論文] トランストランスレーション (2008)
  • 著者名/発表者名: 姫野俵太
  • 雑誌名: キーワード : 蛋白質の一生(蛋白質核酸酵素増刊) 53 ページ: 975-975
• [雑誌論文] mRNAを擬態ずるタンパク質 (2008)
  • 著者名/発表者名: 栗田大輔
  • 雑誌名: 化学と生物 47 ページ: 465-471
  • 査読あり
• [学会発表] Role of the C-terminal tail of SmpB during trans-translation. (2010)
  • 著者名/発表者名: Kurita D., Une M., Muto A., Himeno H.
  • 学会等名: 23^<rd> tRNA Workshop.
  • 発表場所: Aveiro, Portugal
• [学会発表] Molecular mimicry of tRNA/mRNA during trans-translation. (2010)
  • 著者名/発表者名: Kurita D., Une M., Muto A., Himeno H.
  • 学会等名: ASBMB 2010 Annual Meeting
  • 発表場所: Anaheim, USA
• [学会発表] Structural studies for RsgA/YjeQ, a ribosome maturation factor. (2010)
  • 著者名/発表者名: Takemoto C., Connell S.R., Hase, Y., Naoe C., Wang H., Kaminishi T., Kikuchi T., Hirata Y., Kurita D., Muto A., Muto Y., Yokoyama S., Himeno H.
  • 学会等名: Ribosomes 2010 Meeting
  • 発表場所: Orvieto, Italy
• [学会発表] Molecular mimicry by tmRNA/SmpB during trans-translation. (2010)
  • 著者名/発表者名: Kurita D., Une M., Muto A., Himeno H.
  • 学会等名: Ribosomes 2010 Meeting
  • 発表場所: Orvieto, Italy
• [学会発表] The mutation of the C. elegans genomic locus encoding a snoRNA has a defect in the pre-rRNA processing. (2010)
  • 著者名/発表者名: Ushida C., Hokii, Y., Sasano Y., Sato M., Sakamoto H., Himeno H. Muto A., Fujiwara T.
  • 学会等名: RNA2010, Fifteenth Annual Meeting of the RNA Society
  • 発表場所: Seattle
• [学会発表] Trans-translation by tmRNA/SmpB. (2010)
  • 著者名/発表者名: Kurita D., Une M., Muto A., Himeno H.
  • 学会等名: The 3rd International Symposium on Protein Community
  • 発表場所: Nara
• [学会発表] Molecular mechanism of the early stage of trans-translation. (2010)
  • 著者名/発表者名: Kurita D., Une M., Muto A., Himeno H.
  • 学会等名: 7th International Symposium on Nucleic Acids Chemistry
  • 発表場所: Yokohama
• [学会発表] トランス・トランスレーション初期過程におけるC末端tailの働き (2010)
  • 著者名/発表者名: 栗田大輔、宇根理高、武藤〓、姫野俵太
  • 学会等名: 第12回RNAミーティング
  • 発表場所: 東京
• [学会発表] リボソーム成熟因子RsgA/YjeQの構造機能解析 (2010)
  • 著者名/発表者名: 竹本千重、Sean Connell、長谷要一、直枝智恵子、王宏飛、上西達也、菊池岳志、平田侑也、栗田大輔、武藤〓、武藤裕、横山茂之、Paola Fucini、姫野俵太
  • 学会等名: 第12回RNAミーティング
  • 発表場所: 東京
• [学会発表] tRNAとmRNAの両方の機能を持つtmRNA (2010)
  • 著者名/発表者名: 姫野俵太
  • 学会等名: 9回新しい RNA/RNP を見つける会
  • 発表場所: 弘前
• [学会発表] 無細胞トランス・トランスレーション系における SmpBのC末端tailの働き (2010)
  • 著者名/発表者名: 栗田大輔、武藤〓、姫野俵太
  • 学会等名: 第5回無細胞生命科学研究会
  • 発表場所: 岡山
• [学会発表] tRNA/mRNAハイブリッドとtRNA/mRNA擬態タンパク質によるtrans-translation (2010)
  • 著者名/発表者名: 姫野俵太、栗田大輔、宇根理高、武藤〓
  • 学会等名: 第33回日本分子生物学会
  • 発表場所: 神戸
• [学会発表] Molecular mimicry of tRNA/mRNA during trans-translation. (2010)
  • 著者名/発表者名: Kurita, D., Une, M., Muto, A., Himeno, H.
  • 学会等名: ASBMB 2010 Annual Meeting
  • 発表場所: Anaheim Convention Center, Anaheim, USA
• [学会発表] Structural studies for RsgA/YjeQ, a ribosome maturation factor (2010)
  • 著者名/発表者名: Takemoto, C., Connell, S.R., Hase, Y., Naoe, C., Wang, H., Kaminishi, T., Kikuchi, T., Hirata, Y., Kurita, D., Muto, A., Muto, Y., Yokoyama, S., Himeno, H.
  • 学会等名: Ribosomes 2010 Meeting
  • 発表場所: Palazzo del Popolo, Orvieto, Italy
• [学会発表] Molecular mimicry by tmRNA/SmpB during traps-translation (2010)
  • 著者名/発表者名: Kurita, D., Une, M., Muto, A., Himeno, H.
  • 学会等名: Ribosomes 2010 Meeting
  • 発表場所: Palazzo del Popolo, Orviet D, Italy
• [学会発表] the mutation of the C.elegans genomic locus encoding a snoRNA has a dfect in the pre-rRNA processing (2010)
  • 著者名/発表者名: Ushida, C., Hokii, Y., Sasano, Y., Sato, M., Sakamoto, H., Himeno, H., Muto, A., Fuj iwara, T.
  • 学会等名: Fifteenth Annual Meeting of the RNA Society
  • 発表場所: University of Washington, Seattle
• [学会発表] トランス・トランスレーション初期過程におけるC末端tailの働き (2010)
  • 著者名/発表者名: 栗田大輔、宇根理高、武藤〓、姫野俵太
  • 学会等名: 第12回RNAミーティング
  • 発表場所: 一ツ橋記念講堂(東京都)
• [学会発表] リボソーム成熟因子RsgA/YjeQの構造機能解析 (2010)
  • 著者名/発表者名: 竹本千重、Sean Connell、長谷要一、直枝智恵子、王宏飛、上西達也、菊池岳志、平田侑也、栗田大輔、武藤豆、武藤裕、横山茂之、Paola Fucini、姫野俵太
  • 学会等名: 第12回RNAミーティング
  • 発表場所: 一ツ橋記念講堂(東京都)
• [学会発表] tRNAとmRNAの両方の機能を持つtmRNA (2010)
  • 著者名/発表者名: 姫野俵太
  • 学会等名: 第9回新しいRNA/RNPを見つける会
  • 発表場所: アソベの森いわき荘(弘前市)
• [学会発表] 無細胞トランス・トランスレーション系におけるSmpBのC末端tailの働き (2010)
  • 著者名/発表者名: 栗田大輔、武藤〓、姫野俵太
  • 学会等名: 第5回無細胞生命科学研究会
  • 発表場所: 剛山大学(岡山市)
• [学会発表] Trans-translation by tmRNA/SmpB (2010)
  • 著者名/発表者名: Kurita, D., Une, M., Muto, A., Himeno, H.
  • 学会等名: The 3rd International Symposium on Protein Community
  • 発表場所: Hotel Nikko Nara, Nara
• [学会発表] Molecular mechanism of the early stage of trans-translation. (2010)
  • 著者名/発表者名: Kurita, D., Une, M., Muto, A., Himeno, H.
  • 学会等名: 7th International Symposium on Nucleic Acids Chemistry
  • 発表場所: はまぎんボール・ヴィアマーレ、Yokohama
• [学会発表] tRNA/mRNAハイブ-リッドとtRNA/mRNA擬態タンパク質によるtrans-translation (2010)
  • 著者名/発表者名: 姫野俵太、栗田大輔、宇根理高、武藤〓
  • 学会等名: 第33回日本分子生物学会
  • 発表場所: 神戸ポートアイランド(神戸市)
• [学会発表] Role of the C-terminal tail of SmpB during tans-translation. (2010)
  • 著者名/発表者名: Kurita, D., Une, M., Muto, A., Himeno, H.
  • 学会等名: 23^<rd> tRNA workshop.
  • 発表場所: Aveiro, Portugal
• [学会発表] Removal of robosome small subunit-dependent GTPase confers salt resistance on Escherichia coli cells. (2009)
  • 著者名/発表者名: Hase Y., Yokoyama S., Muto A., Himeno H.
  • 学会等名: 4th International Congress on Stress Responses in Biology and Medicine.
  • 発表場所: Sapporo
• [学会発表] Trans-translation by tmRNA and SmpB. (2009)
  • 著者名/発表者名: Une M., Kurita D., Muto A., Himeno H.
  • 学会等名: The sixth International Sympojium on Nucleic Acids Chemistry
  • 発表場所: Takayama
• [学会発表] Physiological role of RsgA in ribosome biogenesis. (2009)
  • 著者名/発表者名: Hase Y., Yokoyama S., Kimura T., Goto S., Muto A., Himeno H.
  • 学会等名: The sixth International Sympojium on Nucleic Acids Chemistry
  • 発表場所: Takayama
• [学会発表] リボソーム小サブユニット依存GTPaseの欠損による塩ストレス耐性の獲得 (2009)
  • 著者名/発表者名: 長谷要一、横山晋一郎、武藤あきら、姫野俵太
  • 学会等名: 日本農芸化学会2009年度大会
  • 発表場所: 福岡
• [学会発表] リボソーム小サブユニット依存GTPaseの欠損による塩ストレス耐性の獲得 (2009)
  • 著者名/発表者名: 長谷要一、横山晋一郎、武藤あきら、姫野俵太
  • 学会等名: 第11回RNAミーティング
  • 発表場所: 新潟
• [学会発表] 部位特異的ヒドロキシラジカルプロービングを用いたRsgAとリボソームの相互作用の解析 (2009)
  • 著者名/発表者名: 菊地岳志、平田侑也、栗田大輔、長谷要一、木村天胤、武藤あきら、姫野俵太
  • 学会等名: 第11回RNAミーティング
  • 発表場所: 新潟
• [学会発表] tmRNA機能解析のための無細胞翻訳実験系の構築 (2009)
  • 著者名/発表者名: 高田一馬、直枝智恵子、川添将仁、横山茂之、姫野俵太、竹本千重
  • 学会等名: 第11回RNAミーティング
  • 発表場所: 新潟
• [学会発表] Physiological role of RsgA in ribosome biogenesis. (2009)
  • 著者名/発表者名: Hase, Y., Yokoyama, S., Kimura, T., Goto, S., Muto, A., Himeno, H.
  • 学会等名: 6th International Symposium on Nucleic Acids Chemistry.
  • 発表場所: Takayama
• [学会発表] Trans-translation by tmRNA and SmpB. (2009)
  • 著者名/発表者名: Une, M., Kurita, D., Muto, A., Himeno, H.
  • 学会等名: 6th International Symposium on Nucleic Acids Chemistry.
  • 発表場所: Takayama
• [学会発表] Molecular mimicry of tRNA+mRNA during trans-translation. (2008)
  • 著者名/発表者名: Kurita D., Konno T., Takada K., Muto A., Himeno H.
  • 学会等名: 13th Annual Meeting of the RNA Society
  • 発表場所: Berlin
• [学会発表] リボソーム小サブユニット依存GTPase RsgA欠損による浸透圧耐性の獲得 (2008)
  • 著者名/発表者名: 長谷要一・横山晋一郎・武藤あきら・姫野俵太
  • 学会等名: 第10回RNAミーティング
  • 発表場所: 札幌
• [学会発表] tRNA+mRNAのキメラRNA"と"tRNA+mRNA擬態タンパク質"によるtrans-translation. (2008)
  • 著者名/発表者名: 栗田大輔・今野貴之・高田一馬・武藤 あきら・姫野俵太
  • 学会等名: 第10回RNAミーティング
  • 発表場所: 札幌
• [学会発表] 枯草菌tmRNAによるtrans-translation反応のカタボライト抑制への関与 (2008)
  • 著者名/発表者名: 氏家博美・松谷誠子・戸松恒・藤原愛・姫野俵太・武藤あきら
  • 学会等名: 第10回RNAミーティング
  • 発表場所: 札幌
• [学会発表] "tRNA+mRNAのキメラRNA"と"tRNA+mRNA擬態タンパク質"によるtrans-translation (2008)
  • 著者名/発表者名: 栗田大輔
  • 学会等名: 第10回RNAミーティング
  • 発表場所: 札幌
• [学会発表] Molecular mimicry of tRNA+mRNA during trans-translation (2008)
  • 著者名/発表者名: Kurita, D.
  • 学会等名: 30th annual meeting of the RNA society
  • 発表場所: Berlin
• [図書] 生命化学II 第2版 -遺伝子の働きとその応用- (2011)
  • 著者名/発表者名: 渡辺公綱、姫野俵太
  • 出版者: 丸善
• [図書] mRNAプログラム 多様性と非対称性の獲得戦略(稲田利文、大野睦人, 編)(2つのtRNA/mRNAハイブリッド-トランス・トランスレーション-) (2010)
  • 著者名/発表者名: 姫野俵太、栗田大輔、武藤あきら
  • 出版者: 共立出版
• [図書] mRNAプログラム多様性と非対称性の獲得戦略 (2010)
  • 著者名/発表者名: 姫野俵太、栗田大輔、武藤〓(稲田利文、大野睦人編)
  • 総ページ数: 6
  • 出版者: 共立出版
• [図書] 生命化学II第2版-遺伝子の働きとその応用- (2010)
  • 著者名/発表者名: 渡辺公綱、姫野俵太
  • 総ページ数: 290
  • 出版者: 丸善出版
• [図書] 改訂第3版分子生物学イラストレイテッド(田村隆明、山本雅, 編)(翻訳) (2009)
  • 著者名/発表者名: 渡辺公綱、鈴木勉、姫野俵太
  • 出版者: 羊土社
• [図書] Protein Biosynthesis(Toma E. Esterhouse & Lado B. Petrinos Eds.)(Trans-translation by tmRNA and a protein mimicking tRNA and mRNA.) (2009)
  • 著者名/発表者名: Himeno H., Kurita D., Muto A.
  • 出版者: Nova Science Publishers Inc
• [図書] 改訂第3版分子生物学イラストレイテッド (2009)
  • 著者名/発表者名: 渡辺公綱
  • 総ページ数: 9
  • 出版者: 羊土社
• [図書] Protein Biosynthesis (2009)
  • 著者名/発表者名: Himeno, H.
  • 総ページ数: 39
  • 出版者: Nova Science Publishers Inc
• [図書] ベーシックマスター生化学(大山隆, 監修、西川一八、清水光弘, 編)(窒素同化とアミノ酸代謝) (2008)
  • 著者名/発表者名: 姫野俵太
  • 出版者: オーム社
• [図書] キーワード:蛋白質の一生(遠藤斗志也、小椋光、永田和宏、森和俊、田口英樹、吉田賢右, 編)(トランストランスレーション) (2008)
  • 著者名/発表者名: 姫野俵太、武藤あきら
  • 総ページ数: 975
  • 出版者: 共立出版
• [備考] ホームページ等
  • URL: http://nature.cc.hirosaki-u.ac.jp/kohou2/public/oyo/h.himeno/index.htm