蛋白質合成素過程の解析とポリアミンの役割

1999 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 11155204
• 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: OppA mRNA / SD配列 / 開始コドンAUG / ポリアミン / eIF4E / eIF4G / 5'-UTR

研究概要

1.ポリアミンは細胞増殖に必要な特定mRNAからの蛋白質合成を促進する。そのうちの1つがオリゴペプチドの取り込みに必要なOppA蛋白質である。ポリアミンがOppA mRNAの構造をどのように変えるかを一本鎖RNAを切断するRNaseT1と二本鎖RNAまたはstacked構造を認識して切断するRNaseV1を用いて検討した。その結果、開始反応に重要なSD配列と、開始コドンAUGの領域がOppA mRNA中の表面に露出してくること、及びSD配列と開始コドンの相対位置が近づくことが明らかとなった。OppA mRNAのSD配列と開始コドンの位置は通常のmRNAに比べ離れているので、この2つのポリアミンによるOppA mRNAの構造変化がポリアミンによるOppA mRNA合成促進に関与していることが明らかとなった。
2.動物細胞の蛋白質合成開始のり律速段階は、40Sリボソーム亜粒子が開始コドンAUGまでmRNA上をスキャニングする過程である。この過程はeIF4F(4A、4E、4G複合体)と、eIF4BによるRNAヘリカーゼにより触媒される。私たちはeIF4Gの過剰産生株ががん化を引き起こすことを見出し、eIF4Gが過剰産生された場合のRNAヘリカーゼ活性を検討した。その結果、eIF4Gが増加するとeIF4Eの阻害因子である4E-BPからeIF4Eを遊離させ、eIF4F複合体を形成し、RNAヘリカーゼ活性が上昇することにより、蛋白質合成能が増加することを明らかにした。

研究成果

• [文献書誌] F.Antognoni et al.: "Transcriptional inhibition of the operon for the spermidine uptake system by the substrate binding protein PotD"J.Biol.Chem.. 274. 1942-1948 (1999)
• [文献書誌] H.Tomitori et al.: "Identification of a gene for a polyamine transport protein in yeast"J.Biol.Chem.. 274. 3265-3267 (1999)
• [文献書誌] T.Masuko et al.: "Aregulatory domain(R1-R2) in the amino terminus of the N-methyl-D-aspartate receptor: Effects of spermine, and ifenprodil, and structural similarity to bacterial leucine/isoleucine/valene binding protein"Mol.Pharmacol.. 55. 957-969 (1999)
• [文献書誌] T.Masuko et al.: "Stimulatory and inhibitory properties of aminoglycoside antibiotics at N-methyl-D-aspartate receptors"J.Pharmacol.Exp.Ther.. 290. 1026-1033 (1999)
• [文献書誌] M.Yoshida et al.: "Polyamine stimulation of the synthesis of oligopeptide-binding protein(OppA): Involvement of a structural change of the Shine-Dalgarno sequence and the initiation codon AUG in OppA mRNA"J.Biol.Chem.. 274. 22723-22728 (1999)
• [文献書誌] K.Nishimura et al.: "Gene structure and chromosomal localization of mouse S-adenosylmethionine decarboxylase"Gene. 238. 343-350 (1999)