生物進化における遺伝暗号の変化に対応する翻訳終結因子の役割に関する研究

1998 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 10044335
• 研究種目: 国際学術研究
• 応募区分: 共同研究
• 研究機関: 国立がんセンター
• 研究代表者: 口野 嘉幸 国立がんセンター研究所, 生物物理部, 部長 (60124418)
• 研究分担者: BEIER Hildbe Univ.of Munster, Inst.of Zoology, 助教授 ; HECKMANN Kla Univ.of Munster, Inst.of Zoology, 教授 ; 村松 知成 国立がんセンター研究所, 生物物理部, 室長 (70212256)
• キーワード: 翻訳終止コドン異常使用 / ポリペプチド鎖終結因子 / tRNA合成酵素 / テトラヒメナ / Euplotes / グルタミンtRNA / システインtRNA

研究概要

遺伝暗号はあらゆる生物に共通・普遍のものであると信じられてきた。しかしわれわれのテトラヒメナにおける翻訳終止コドン異常使用の発見を契機に、遺伝暗号といえども固定化されたものではなく、生物進化にともなって変化するものであるということが明らかになってきた。しかし遺伝暗号の使用パターンに変化をもたらす原因が何であるかについては現在のところ全く不明である。遺伝暗号の認識には多くの因子が関わっているがわれわれは特にtRNA合成酵素とポリペプチド鎖終結因子に着目し、翻訳終止コドンUAGおよびUAAをグルタミンのコドンとして使用するテトラヒメナ、UGAコドンをシステインのコドンとして使用するEuplotesにおけるそれら酵素の変化の有無を調べた。ポリペプチド鎖終結因子(RF)についてはこれまで単離されている酵母のRFのcDNAをプローブとして対応する繊毛虫遺伝子の単離を現在試みている。これとは別にこれまで各生物種において一つのアミノ酸に対して一種類のみ存在すると考えられてきたtRNA合成酵素が、テトラヒメナにおいてはCAAとCAGを認識するグルタミンtRNAのアミノ酸受容に関与する酵素の他に、UAGとUAAを認識するグルタミンtRNAのアミノ酸受容に関与する酵素が存在することを見いだした。現在Euplotesにおいて通常のシステインのコドンUGUおよびUGCを認識するtRNAのアミノ酸受容に関与する酵素の他に、UGAコドンを認識するシステインtRNAのアミノ酸受容に関与する酵素が存在するのかどうかを検索している。今後はこれらtRNA合成酵素に対応する遺伝子の単離を試み、RF遺伝子とともにそれらの構造を解析し、遺伝暗号の異常認識の実体を明らかにしていく。

研究成果

• [文献書誌] K.Hanaki, et al.: "Two different reaclions involved in the primertmplate-independent polymenzation of dATP and dTTP by Taq DNA polymerase." Biochem.Biophys.Res.Commun.244. 210-219 (1998)
• [文献書誌] K.Mishima, et al.: "Heparin-binding epidermal growth factor-like growth factor stimulates mitogenic signaling and is highly expressed in human mali gnant gliomas" Acta Neuropathologica. 96. 322-328 (1998)
• [文献書誌] A.Sugiyama, et al.: "Molecular cloning and chromosomal mapping of mouse intronless myc gene acting as a potent a poptosisinducer." Gene. 226. 273-283 (1999)
• [文献書誌] S.Chi, et al.: "Oncogenic Rastriggers cell suicide through the activation of a caspase-independent cell death propgram in human cancer cell." Oncogene, in press.
• [文献書誌] C.Kitanaka, et al.: "Caspase-independent cell death with necrotic morphology. New insight into the signaling pathway for programmed cell death." Cell Death & Differ., in press.
• [文献書誌] S.Komatsu, et al: "Substrate specificity of non-pepsin-type acid proteinase, Aspergillus riger proteinase A." Advances in Experimental Medicine & Biology. 436. 345-348 (1998)