| 研究課題/領域番号 |
20K15715
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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 | 奈良先端科学技術大学院大学 |
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研究代表者 |
宮崎 亮次 奈良先端科学技術大学院大学, 先端科学技術研究科, 助教 (30827564)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2021年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
2020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 / in vivo光架橋法 / VemP / 翻訳停止配列 / Secトランスロコン / PpiD / YfgM / AlphaFold 2 / 翻訳伸長停止 / 翻訳途上ポリペプチド鎖 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
タンパク質の多くは、翻訳途上時のリボソームと結合した新生鎖の状態で様々な因子と相互作用し、それにより成熟していく。また、新生鎖自身が機能分子として多くの細胞機能に関与することが明らかになってきており、細胞内での新生鎖の迅速な相互作用動態の理解は更に重要となっている。
本申請研究は、細胞内で翻訳が安定に停止する翻訳伸長停止配列をもつVemPをモデル基質とし、in vivo光架橋法を用いてVemP新生鎖の相互作用因子の同定とそのダイナミックな相互作用動態を解析するものである。そして、その解析を通じて、細胞内で新生ポペプチド鎖の迅速な相互作用動態を解析できることを実証する。
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| 研究成果の概要 |
タンパク質の多くは成熟過程で、リボソームと結合した新生ポリペプチド鎖の状態で様々な因子と連続的に相互作用する。しかし、生細胞内で新生鎖の迅速な相互作用動態はほとんど解析されていない。
本研究では、新生ポリペプチド鎖状態が安定なVemPをモデルとし、細胞内での相互作用動態をin vivo光架橋法によって解析した。そして、VemP新生鎖がリボソームやSecトランスロコンに加えて、SRPやPpiDと連続的に相互作用し、膜透過されることを示した。また、新規膜透過関連膜タンパク質PpiDに着目し、そのパートナー因子YfgMとの相互作用様式を明らかにし、PpiD/YfgM複合体の細胞内構造の手がかりを得た。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
リボソームによって翻訳されている途上の新生ポリペプチド鎖はタンパク質成熟過程で必ず経る状態である。この新生鎖の品質管理機構が疾病と密接に関わること等から、新生鎖研究は学術的だけでなく医学を含めた社会的な重要性が高まっている。本研究は、in vivo光架橋法およびその改良法を用いて、困難であった生細胞内で新生鎖の迅速な相互作用動態の解析を達成した。これは今後の新生鎖研究における有用な解析手法の例として意義深い。
また、この研究過程で予想外にも、タンパク質の膜透過反応に関わる新たな因子を同定した。この発見は、生物に普遍的に保存されているタンパク質膜透過反応を理解するための基盤となる発見である。
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