ｔＲＮＡ擬態複合体分子による普遍遺伝暗号解読機構の解明

• 研究課題/領域番号: 23657071
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 構造生物化学
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 伊藤 耕一 東京大学, 新領域創成科学研究科, 教授 (10262073)
• 研究期間 (年度): 2011 – 2012
• 研究課題ステータス: 完了 (2013年度)
• 配分額: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円); 2012年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円); 2011年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
• キーワード: タンパク質合成 / tRNA分子擬態 / 遺伝暗号 / mRNA品質管理 / Gタンパク質 / リボソーム / 翻訳終結 / 翻訳調節 / タンパクs質合成

研究概要

我々は遺伝暗号解読ならびにmRNA品質管理機構におけるtRNA 擬態分子の性質を明らかにするために以下の研究を行った。１．万能型古細菌aEF1αとtRNA擬態分子との新規複合体結晶構造解明と生化学解析、２．新たな遺伝学系の構築と解析。その結果、tRNA擬態分子複合体形成に関わる結合インターフェースの新知見、ならびに、tRNA分子のアンチコドンループに擬態するtRNA擬態分子のコドン認識部位の極近傍に存在する新たな機能部位などを明らかにすることができた。これらの新規な機能領域はリボソームの遺伝暗号解読機構や、mRNA品質管理機構において翻訳GTPaseスイッチによる制御に関わるものと考えられる。

研究成果

• [雑誌論文] A Genetic Approach for Analyzing the Co-operative Function of the tRNA Mimicry Complex, eRF1/eRF3, in Translation Termination on the Ribosome (2014)
  • 著者名/発表者名: Wada M, Ito K
  • 雑誌名: Nucleic Acids Res 巻: (in press) 号: 12 ページ: 7851-7866
  • DOI: 10.1093/nar/gku493
  • 査読あり
• [雑誌論文] A Single Amino Acid Substitution Alters Omnipotent eRF1 of Dileptus to Euplotes-type Dualpotent eRF1 (2013)
  • 著者名/発表者名: Li Y, Kim OT, Ito K, Saito K, Suzaki T,Harumoto T.
  • 雑誌名: Standard Codon Usage May be Advantageous in Raptorial Ciliates. Protist. 巻: 164 号: 3 ページ: 440-449
  • DOI: 10.1016/j.protis.2013.02.004
  • 査読あり
• [雑誌論文] Cell growth control by stable Rbg2/Gir2 complex formation under amino acid starvation. (2013)
  • 著者名/発表者名: Ishikawa, K
  • 雑誌名: Genes Cells 巻: 18 号: 10 ページ: 859-872
  • DOI: 10.1111/gtc.12082
  • 査読あり
• [雑誌論文] Structural basis for translation termination by archaeal RF1 and GTP-bound EF1α complex. (2012)
  • 著者名/発表者名: Kan Kobayashi, Kazuki Saito, Ryuichiro Ishitani, Koichi Ito, Osamu Nureki
  • 雑誌名: Nucleic Acids Res. 巻: 40 号: 18 ページ: 9319-9328
  • DOI: 10.1093/nar/gks660
  • 査読あり
• [雑誌論文] tRNA mimicry in translation termination and beyond. (2011)
  • 著者名/発表者名: Nakamura, Y., Ito, K.
  • 雑誌名: Wiley Interdiscip Rev (WIREs) RNA. 巻: 2 号: 5 ページ: 647-668
  • DOI: 10.1002/wrna.81
  • 査読あり
• [雑誌論文] Single molecule imaging of the trans-translation entry process via anch oring of the tagged ribosome. (2011)
  • 著者名/発表者名: Zhou, Z-P., Shimizu, Y., Tadakuma, H.*, Taguchi, H., Ito, K., Ueda, T.
  • 雑誌名: J. Biochem. 巻: 149 号: 5 ページ: 609-618
  • DOI: 10.1093/jb/mvr010
  • NAID: 10030585460
  • 査読あり
• [学会発表] 終止コドン解読におけるeRF1とeRF3 の共役の解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 斎藤和紀
  • 学会等名: 第36回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 神戸ポートアイランド 兵庫県
  • 年月日: 2013-12-05
• [学会発表] 出芽酵母におけるEF-1αホモログG タンパク質Ski7 の機能ドメイン解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 堀川航
  • 学会等名: 第15回日本RNA 学会年会
  • 発表場所: 愛媛県民文化会館・ひめぎんホール 松山市道後
  • 年月日: 2013-07-24
• [学会発表] 終止コドン解読におけるeRF1とeRF3の共役の解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 斎藤和紀、伊藤耕一
  • 学会等名: 第36回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 神戸ポートアイランド・兵庫県
• [学会発表] 出芽酵母におけるEF-1αホモログGタンパク質Ski7の機能ドメイン解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 堀川航、和田美紀、伊藤耕一
  • 学会等名: 第15回日本RNA学会年会
  • 発表場所: 愛媛県民文化会館・ひめぎんホール 松山市道後
• [学会発表] 古細菌由来 aRF1-aEF1α-GTP 複合体による翻訳終結機構の 構造基盤 (2013)
  • 著者名/発表者名: 小林 幹, 斎藤 和紀, 石谷 隆一郎, 伊藤 耕一, 濡木 理
  • 学会等名: 第15回日本RNA学会年会
  • 発表場所: 愛媛県民文化会館・ひめぎんホール 松山市道後
• [学会発表] Analysis of stop codon decoding in eukaryotes (2012)
  • 著者名/発表者名: Saito K
  • 学会等名: 第35回 日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 福岡
• [学会発表] 3' to 5' mRNA degradation activating factor SKI7 contains a conserved functional motif in its N-terminal domain (2012)
  • 著者名/発表者名: Horikawa W
  • 学会等名: 第35回 日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 福岡
• [学会発表] Analysis of stop codon decoding in eukaryotes. (2012)
  • 著者名/発表者名: Saito K., Ito K.
  • 学会等名: 第35回 日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 福岡、福岡国際会議場、マリンメッセ福岡
• [学会発表] Structural basis for translation termination by archaeal RF1 and GTP-bound EF1α complex (2012)
  • 著者名/発表者名: Kan Kobayashi, Kazuki Saito, Ryuichiro Ishitani, Koichi Ito, and Osamu Nureki
  • 学会等名: XXIV tRNA Conference
  • 発表場所: Olmué, Chile.
• [学会発表] Structural basis for mRNA surveillance by Archaeal Pelota and GTP-bound EF1alpha complex (2012)
  • 著者名/発表者名: Ryuichiro Ishitani, Kan Kobayashi, Izumi Kikuno, Kazushige Kuroha, Kazuki Saito, Koichi Ito, Toshifumi Inada, and Osamu Nureki
  • 学会等名: XXIV tRNA Conference
  • 発表場所: Olmué, Chile.
• [学会発表] 3' to 5' mRNA degradation activating factor SKI7 contains a conserved functional motif in its N-terminal domain. (2012)
  • 著者名/発表者名: Horikawa W., Wada M., Ito K.
  • 学会等名: 第35回 日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 福岡、福岡国際会議場、マリンメッセ福岡
• [学会発表] Omnipotent Role of Archaeal Elongation Factor 1 Alpha in Translation Elongation, and Termination, and Quality Control of Protein Synthesis (2011)
  • 著者名/発表者名: Saito K
  • 学会等名: The 16th Annual Meeting of The RNA Society
  • 発表場所: Kyoto, Kyoto International Conference Center
• [学会発表] Genetic Analyses of Critical Sites for eRF1-eRF3 Interplay in Translation Termination (2011)
  • 著者名/発表者名: Wada M
  • 発表場所: Kyoto, Kyoto International Conference Center
• [学会発表] Structural Basis for Translation Termination by Archaeal RF1 and GTP-bound EF1α Complex (2011)
  • 著者名/発表者名: Kobayashi K
  • 学会等名: The 16th Annual Meeting of The RNA Society
  • 発表場所: Kyoto, Kyoto International Conference Center
• [学会発表] Archaeal elongation factor acts as an omnipotent carrier GTPase in translational elongation, termination and mRNA surveillance (2011)
  • 著者名/発表者名: Nureki O
  • 学会等名: The 16th Annual Meeting of The RNA Society
  • 発表場所: Kyoto, Kyoto International Conference Center
• [学会発表] A Translational Fine-tuning by The Drg2-GTPase/Dfrp2 Complex (2011)
  • 著者名/発表者名: Ishikawa K
  • 学会等名: The 16th Annual Meeting of The RNA Society
  • 発表場所: Kyoto, Kyoto International Conference Center
• [図書] Translation Elongation, In Werner Dubitzky, Olaf Wolkenhauer, Encyclopedia of systems biology (2013)
  • 著者名/発表者名: Asano, K. Ito, K(Kwang-Hyun Cho, Hiroki Yokota (Eds.))
  • 出版者: New York : Springer
• [図書] Translation Termination, In Werner Dubitzky, Olaf Wolkenhauer, Kwang-Hyun Cho, Hiroki Yokota (Eds.), Encyclopedia of systems biology (2013)
  • 著者名/発表者名: Saito, K. Ito, K
  • 出版者: New York : Springer
• [図書] Ribosome Recycling, In Werner Dubitzky, Olaf Wolkenhauer, Encyclopedia of systems biology (2013)
  • 著者名/発表者名: Saito, K. Ito, K(Kwang-Hyun Cho, Hiroki Yokota (Eds.))
  • 出版者: New York : Springer
• [図書] Evolution of Elongation Factor 1 Alpha, In Werner Dubitzky, Olaf Wolkenhauer, Encyclopedia of systems biology (2013)
  • 著者名/発表者名: Saito, K. Ito, K(Kwang-Hyun Cho, Hiroki Yokota (Eds.))
  • 出版者: New York : Springer
• [備考]
  • URL: http://www.k.u-tokyo.ac.jp/mgs/mgs_info/molgenet/Home.html
• [備考] なし。