蛋白質合成開始素過程の解析とポリアミンの役割

1998 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 10174206
• 研究機関: 千葉大学
• 研究代表者: 五十嵐 一衛 千葉大学, 薬学部, 教授 (60089597)
• キーワード: OppAmRNA / SD配列 / 開始コンドAUG / ポリアミン / eIF4E / eIF4G / s'-UTR

研究概要

1. 4種の塩基配列が少しずつ異なるOppA mRNAの開始領域130merより成るRNAを合成し、fMet-tRNAのリボソームへの結合のポリアミンによる促進とポリアミンによるRNAの構造変化を検討した。その結果、ポリアミンはShine-Dalgarno(SD)配列と開始コドンの二次構造を弛めること、及びOppA mRNAはSD配列と開始コドンAUGが12ヌクレオチドと通常のmRNAに比べて間隔が開いているが、この間隔を狭めることによりfMet-tRNAのリボソームへの結合を促進し、OppA合成を促進していることが明らかとなった。
2. 動物の蛋白質合成開始の律速段階である40Sリボソーム亜粒子の開始コドンAUGまでのmRNA上のスキャニングにはeIF4F(4A、4E、4G複合体)と、eIF4BによるRNAへリカーゼが重要な役割を果たす。カナダのSonenbergのグループは4Eの過剰産生ががん化を引き起こすこと、また私達は4Gの過剰産生ががん化を引き起こすことを見出した。この両者のがん化の違いを検討したところ、4Eの場合はリン酸化が重要であり、mRNAの5′-非翻訳領域(5′-UTR)が比較的短いmRNAか6の蛋白質合成 が促進を受けた。一方、4Gの場合は5′-UTRの長いmRNAからの蛋白質合成が効率よく促進された。従って、4E及び4Gの過剰産生によるがん化の機構は異なっていることが示唆された。現在、4Eのリン酸化、5′-UTRの長さの異なるmRNAからの蛋白質合成に対するポリアミンの効果を検討中である。

研究成果

• [文献書誌] K.Williams et al.: "The selectivity filter of the N-methyl-D-aspartate receptor: A tryptophan residue controls block and permeation Mg^<2+>" Mol.Pharmacol.53. 933-941 (1998)
• [文献書誌] K.Nishimura et al.: "Structure and activity of mouse S-adenosylmethionine decarboxylase gene promoters and properties of the encoded proteins." Biochem.J.332. 651-659 (1998)
• [文献書誌] D.G.Vassylyev et al.: "Crystal structure and mutational analysis of the Escherichia coli putrescine receptor:structural basis for substrate specificity." J.Biol.Chem.273. 17604-17609 (1998)
• [文献書誌] K.Kashiwagi et al.: "Relationship between spontaneous aminoglycoside resistance in Esherchia coli and adecrease in oligopeptide binding protein." J.Bacteriol.180. 5484-5488 (1998)
• [文献書誌] D.Meksuriyen et al.: "Formation of a complex containing ATP,Mg^<2+> and spermine:structural evidence and biological significance." J.Biol.Chem.237. 30939-30944 (1998)
• [文献書誌] A Apirakaramwong et al.: "Enhancement of cell death due to decrease in Mg^<2+> uptake by OmpC(cation-selective porin)deficiency in RMF(ribosome modulation factor)-deficient mutant." Biochem.Biophys.Res.Commun.251. 482-487 (1998)