翻訳終結制御機構の解明

2002 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 14035209
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 伊藤 耕一 東京大学, 医科学研究所, 助手 (10262073)
• キーワード: 翻訳終結 / リボソーム / 翻訳因子 / ペプチド鎖解離因子 / リボソーム再生因子 / 蛋白質合成 / 遺伝子発現制御 / 翻訳制御

研究概要

全ての大腸菌翻訳因子・リボソームタンパク質遺伝子オペロン発現ユニットの構築を完了した。現在これらをもとに、大腸菌発現調節ベクターシリーズの構築を概ね完了した。また、出芽酵母における全翻訳関連タンパク質の発現ユニット、発現ベクターシリーズの構築に着手した。これらの発現ベクターシリーズを用いた応用研究として、大腸菌ペプチド鎖解離因子および、リボソーム再生因子に対する相互作用因子の検索、及び機能ドメインの推定実験を開始した。
現在までに、ペプチド鎖解離因子に対して、翻訳伸長因子EF-Tuおよび、リボソームのGTPaseセンタードメインを構成するリボソームタンパク質変異体群を分離した。新たに、系統的に分離されたリボソーム変異群の示す表現型は、既知のものとは明らかに異なるタイプのものであった。これまで詳細が不明であった、翻訳終結反応における、解離因子とリボソームの相互作用の機能解明に大きな手がかりになるものと期待される。
一方、同様の系を用いて、リボソーム再生因子に対して、翻訳伸長因子EF-Gの変異体群を分離した。分離された変異体を解析の手がかりとし、遺伝学的手法による詳細な解析を行うことで、リボソーム再生因子と伸長因子EF-Gの相互作用部位の詳細なマッピングを行い、さらに、これを生化学的に実証した。これらの新知見と、それぞれの因子の立体構造情報を基にして、リボソーム再生反応における、リボソーム再生因子、および、EF-Gの作用モデルを構築した。

研究成果

• [文献書誌] Nakamura, Y.: "Making sense of mimic in translation termination"Trends in Biochemical Science. 第28巻. 99-105 (2003)
• [文献書誌] Polacek, N.: "The Critical Role of the Universally Conserved A2602 of 23S Ribosomal RNA in the Release of the Nascent Peptide during Translation Termination"Molecular Cell. 第11巻. 103-112 (2003)
• [文献書誌] 伊藤耕一: "翻訳終結の分子機構(「RNAの細胞生物学」)"蛋白質 核酸 酵素. 第48巻. 329-337 (2003)
• [文献書誌] Ito, K.: "Elongation factor G participates in ribosome disassembly by interacting with ribosome recycling factor at their tRNA-mimicry domains"Molecular Cell. 第9巻. 1263-1272 (2002)
• [文献書誌] Ito, K.: "Omnipotent decoding potential resides in eukaryotic translation termination factor eRF1 of variant-code organisms and is modulated by the interactions of amino acid sequences within domain 1"Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 第99巻. 8494-9449 (2002)
• [文献書誌] Kervestin, S.: "Isolation and expression of two genes encoding eukaryotic release factor 1 from Paramecium tetraurelia"Journal of Eukaryotic Microbiology. 第49巻. 374-382 (2002)
• [文献書誌] Blake, B.K.: "1H,13C, and 15N assignments of the ribosome recycling factor from Thermus thermophillus"Journal of Biomolecular NMR. 第24巻. 81-82 (2002)
• [文献書誌] Nakamura, Y.: "A tripeptide discriminator for stop codon recognition"FEBS Letters. 第514巻. 30-33 (2002)
• [文献書誌] Uno, M.: "Polypeptide release at sense and noncognate stop codon by localized charge-exchange alterations in translational release factors"Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 第99巻. 1819-1824 (2002)
• [文献書誌] Gong, F.: "The mechanism of tryptophan induction of tryptophanase operon expression : Tryptophan inhibits release factor-mediated cleavage of TnaC-peptidyl-tRNA(Pro)"Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 第98巻. 8997-9001 (2001)
• [文献書誌] 伊藤耕一: "翻訳因子とtRNA擬態(「新世紀における蛋白質科学の進展」)"蛋白質 核酸 酵素. 第48巻. 1645-1650 (2001)