真正細菌SRP RNAのドメイン構造と結合蛋白質、機能・構造相関

1998 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 10660072
• 研究機関: 筑波大学
• 研究代表者: 中村 幸治 筑波大学, 生物科学系, 講師 (40212097)
• キーワード: 蛋白質合成 / 伸長因子EF-G / シグナル認識粒子RNA / 大腸菌 / 枯草菌 / RNA結合蛋白質 / RNA高次機能 / 真正細菌

研究概要

真正細菌SRP RNAの機能をより詳細に解明し、機能発現上、必須なドメインを検索した。その結果、
【1】 大腸菌におけるSRP RNA(4.5S RNA)の活性発現には、高度に保存された22残基の配列を含む47残基あれば十分であり、これまで明らかにされたSRPRNA中でもっとも小型の機能単位であった。
【2】 2種類の結合蛋白質(EF-G及び、Ffh)はいずれもこの最小単位のRNAと効率よく結合することがゲルシフト解析からわかったが、それぞれの蛋白質のRNA上の結合部位は異なった。
【3】 新たに、乳酸菌、ブドウ状球菌、放線菌から、SRP RNA遺伝子を単離し、構造解析を行ったところ、乳酸菌ではこれまでに構造が明らかにされているグラム陽性細菌のSRP RNAとは構造が異なり、大腸菌型であった。
【4】 蛋白質合成の各ステップを特異的に阻害する抗生物質で大腸菌菌体を処理し、4.5S RNAの細胞内局在性をショ糖密度勾配遠心法などにより調べたところ、4.5S RNAは、蛋白質合成の伸長過程、特に、EF-Gによるリボソームトランスローケションより前に、リボソームと特異的に結合し、トランスロケーション後にEF-Gとともに、リポソームから離脱することがわかった。また、4.5SRNAの欠損により、EF-Gがリポソームにとラップされることがショ糖密度勾配遠心法で明らかになった。

研究成果

• [文献書誌] Oguro,A.: "Bacillus subtilis RNaseIII cleaves both 5′-and 3′-sites of the small cytoplasmic RNA precursor" The Journal of Biological Chemistry. 273. 19542-19547 (1998)
• [文献書誌] Bunai,K.: "Enhancing effect of Bacillus subtilis Ffh,a homologue of teh SRP54 subunit of the mammalian signal recognition particle,on the binding of SecA to precursors of secretory proteins in vitro" Journal of Biochemistry(Tokyo). 125. 151-159 (1999)
• [文献書誌] Nakamura,K.: "Depletion of Escherichia coli 4.5S RNA leads to an increase in the amount of protein elongation factor EF-G associated with ribosomes" European Journal of Biochemistry. 259. 543-550 (1999)
• [文献書誌] Nakamura,K.: "Bacillus subtilis histone-like protein,HBsu,is an integral component of an SRP-like particle that can bind the Alu-domain of small cytoplasmic RNA" The Journal of Biological Chemistry. (印刷中). (1999)