ポリアミンによるRNA機能のモジュレーション

2002 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 14035204
• 研究機関: 千葉大学
• 研究代表者: 五十嵐 一衛 千葉大学, 大学院・薬学研究院, 教授 (60089597)
• キーワード: ポリアミン / スペルミジン / ポリアミンモジュロン / FecI (σ^<18>) / σ^<38> / RF2 / Cra

研究概要

1.大腸菌においてポリアミンにより合成促進を受ける蛋白質として、オリゴペプチド輸送に関わるオリゴペプチド結合蛋白質、アデニル酸シクラーゼに次いで、RNAポリメラーゼσ^<38>因子を見出した。σ^<38>因子のポリアミンによる合成促進は、N末端から33番目の終止コドンUAGのread through促進によるものであった。このポリアミンによる促進は、UAG依存のsuppressor Gln-tRNA^<Gln>のリボソームへの結合がポリアミンにより促進を受けるためであった。また、suppressor Gln-tRNA^<Gln>の安定性もポリアミン存在下上昇することが明らかとなった。
2.大腸菌でポリアミンにより翻訳レベルで合成促進を受ける蛋白質をポリアミンモジュロンと命名し、ポリアミンモジュロンの更なる同定とポリアミンモジュロンにより発現調節を受ける遺伝子の同定を試みた。ポリアミンモジュロンとして新たにFecI (σ^<18>)とDNA結合蛋白質Craを同定した。これらポリアミンモジュロンは、そのmRNA中に開始反応に重要なShine-Dargarno (SD)配列が存在しないか、弱いSD配列を持つという特徴を有していた。また、ポリアミンにより転写促進を受ける遺伝子として2742種のmRNAのうち309種を同定した。
3.大腸菌では終結因子RF1のmRNAの26番目に終止コドンが存在し、+1 frameshiftによりRF2が合成される。このRF2合成に対するポリアミンの効果を検討したところ、ポリアミンは+1 frameshiftを促進しないことが明らかとなった。

研究成果

• [文献書誌] Nishimura, K. et al.: "Essential role of S-adenosylmethionine decarboxylase in mouse embryonic development"Genes Cells. 7. 41-47 (2002)
• [文献書誌] Kashiwagi, K. et al.: "Channel blockers acting N-methyl-D-aspartate receptors : Differential effects of mutations in the vestibule and ion channel pore"Mol. Pharmacol.. 61. 533-545 (2002)
• [文献書誌] Nishimura, K. et al.: "Inhibition of cell growth through inactivation of eIF5A by deoxyspergualin"Biochem. J.. 363. 761-768 (2002)
• [文献書誌] Kashiwagi, K. et al.: "The ATPase activity and the functional domain of PotA, a component of the spermidine-preferential uptake system in Escherichia coli"J. Biol. Chem.. 277. 24212-24219 (2002)
• [文献書誌] Yoshida, M. et al.: "Polyamines enhance synthesis of the RNA polymerase σ^<38> subunit by suppression of an amber termination codon in the open reading frame"J. Biol. Chem.. 277. 37139-37146 (2002)
• [文献書誌] Raj, V.S.et al.: "Decrease in cell viability in an RMF, σ^<38> and OmpC triple mutant of Escherichia coli"Biochem. Biophys. Res. Commun.. 299. 252-257 (2002)