| 研究課題/領域番号 |
21K12107
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分62010:生命、健康および医療情報学関連
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| 研究機関 | 金沢大学 |
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研究代表者 |
福吉 修一 金沢大学, 薬学系, 講師 (10456410)
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| 研究分担者 |
伊藤 素行 千葉大学, 大学院薬学研究院, 教授 (20377906)
清水 謙多郎 東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 教授 (80178970)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023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)
2023年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2022年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2021年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
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| キーワード | リボソーム / uORF / シミュレーション / ドッキング / 翻訳アレスト / 粗視化 / Martini / ドッキングシミュレーション / AMBER / 分子動力学シミュレーション / 粗視化モデル / 翻訳制御 / 新生ペプチド |
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| 研究開始時の研究の概要 |
mRNAの非翻訳領域には上流ORF(uORF)と呼ばれるORFがある。その中に、コードされた新生ペプチド鎖が下流のmORFの翻訳抑制(翻訳アレスト)機能を有するものがある。翻訳アレストは、新生鎖(合成途中のペプチド)が、リボソームトンネル内壁と相互作用により生じる(シス機構)。また、生成したペプチドがタンパク質と相互作用する事で生理作用を発現する(トランス機構)ことも知られている。これらの機構の解明を計算化学、実験化学の双方から行う。
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| 研究成果の概要 |
ゲノムの中でタンパク質をコードしている配列はたった2%でそれ以外のタンパク質をコードしない領域（非翻訳領域）は意味のないジャンク領域とされていた。 近年の分子生物学の発展により、ゲノム中のどの配列が翻訳されているのかを網羅的に解析することで、これまでジャンクとされてきた非翻訳領域も翻訳されていることが明らかになりタンパク質合成を制御しているとされている。本研究ではmRNA上のタンパク質をコードする領域の上流の非翻訳領域に存在する翻訳領域(uORF)に着目し、翻訳によって生成したペプチド鎖とリボソーム内壁との相互作用を解明するためにドッキングシミュレーションを行った。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
uORFから翻訳されたペプチド鎖にはリボソーム内で停滞することで翻訳を停止させるシス作用と、別のタンパク質のリガンドとして働くトランス作用がある。リボソーム内でのペプチド鎖の挙動の解明は、ヒトの遺伝子に存在するuORFの翻訳や作用メカニズムを推定できるだけでなく、シス・トランス作用を持つ小さなペプチド配列を設計することも可能になる。シス・トランスに働くuORFのどちらも、低分子化合物によって制御されると考えられるため、本研究は翻訳制御を阻害する新しい薬の開発につながる可能性がある。
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