| 研究課題/領域番号 |
21K19363
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| 研究種目 |
挑戦的研究(萌芽)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
中区分48:生体の構造と機能およびその関連分野
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| 研究機関 | 国立研究開発法人理化学研究所 |
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研究代表者 |
田中 元雅 国立研究開発法人理化学研究所, 脳神経科学研究センター, チームリーダー (40321781)
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| 研究期間 (年度) |
2021-07-09 – 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 |
6,370千円 (直接経費: 4,900千円、間接経費: 1,470千円)
2023年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
2022年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
2021年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
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| キーワード | 翻訳 / リボソーム / tRNA / コドン / プロファイリング / 揺らぎ塩基 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
近年、同義置換によって翻訳速度が変わることで、合成最中のタンパク質のフォールディング構造や機能、ひいては高次機能まで変化しうることことが示唆されてきた。しかし、翻訳における揺らぎ仮説の実態は、その解析技術がなかったため、これまで十分に理解されていない。本研究では、揺らぎ塩基の詳細を調べるための実験系とバイオインフォマティクス解析のための技術基盤を確立することで、「揺らぎ仮説」の実態解明を目指す。
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| 研究成果の概要 |
翻訳過程における「揺らぎ仮説」の実態解明を目指して、これまでに申請者が開発してきたmRNA/tRNA同時リボソームプロファイリング法をさらに発展させ、より精度の高い網羅的解析シーケンス技術をほぼ確立させた。その手法を、リボソーム関連品質管理が障害されたマウスの脳試料へ応用したところ、未完成の翻訳産物（新生ポリペプチド鎖）の蓄積を防ぐために翻訳開始過程に阻害が生じること、逆にその阻害のために神経細胞の突起伸長が遅れ、発達障害がもたらされることを見出した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
DNAの遺伝情報がmRNAに転写されたあとに、どのようにしてリボソームがその遺伝情報をデコードし、タンパク質の合成に変換しているかを理解することは、あらゆる生命現象の根源に関わる。本研究で新たに開発する翻訳解析技術とバイオインフォマティクス解析手法は、疾患モデルの動物や細胞のおける翻訳解析に応用が可能であり、その疾患の病態解明や新たな治療法の開発につながる可能性がある。特に、どのような頻度、量の揺らぎ塩基が翻訳中のリボソームに取り込まれるかを明らかにすることは、翻訳過程の深い理解につながる。
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