新規リボソームディスプレー法によるプロテインネットワークの研究

2002 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 14208080
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 上田 卓也 東京大学, 大学院・新領域創成科学研究科, 教授 (80184927)
• 研究分担者: 富田 野乃 東京大学, 大学院・新領域創成科学研究科, 助手 (80323450) ; 上田 宏 東京大学, 大学院・新領域創成科学研究科, 助教授 (60232758)
• キーワード: 生体外蛋白質合成系 / 進化工学 / 蛋白質相互作用 / 翻訳開始 / リボソーム / 開始因子

研究概要

すでに、私達の研究室では、精製された因子からなる生体外蛋白質合成系PUREシステムを構築している。本年度は、PUREシステムの合成効率の向上を目指し、さまざまな基礎的な解析を行った。まず、mRNAの二次構造の翻訳効率への影響について検討し、SD配列にステム構造を導入した場合は、著しい合成効率の低下が観察されたものの、ORF内部の二次構造は翻訳効率にそれほど大きな影響を与えないことが示された。また、開始コドンに近接したコドンが、翻訳効率に影響を与えることが報告されているが、その点について2番目のコドンの影響について、PUREシステムを用いて解析を行った。その結果、tRNAのAサイトへの結合には影響がなく、むしろmRNAの30Sへのエントリー、もしくは50Sの会合が、影響を受けることが示された。また、PUREシステムの合成後のリボソーム画分の解析から、ポリソームを形成していないモノソームでは、IF2の結合が観察され、過剰量のIF2はなんらかの阻害的な効果を持っていることが示された。こうした点を改良することによって、より合成能の高いPUREシステムの構築が可能になるものと期待される。
また、PUREシステムによるribosome-display法の構築を行い、10^8の効率で一段階の選抜で濃縮が可能であることが示された。こうしたribosome-display法を用いることが、蛋白質の相互作用や、細胞内でのネットワーク解析が簡便に行えるようになることが期待される。

研究成果

• [文献書誌] B.Ying, T.Suzuki, T.Shimizu, T.Ueda: "A novel screening system for self-mRNA targeting proteins"J.of Biochem. (in press). (2003)
• [文献書誌] Y.Shimizu, T.Ueda.: "The role of SmpB protein in trans-translation"FEBS Lett.. 514. 74-77 (2002)
• [文献書誌] K.Tomita, S.Yokobori, T.Oshima, T.Ueda.K.Watanabe: "The Cephalopod Loligo bleekeri Mitochondrial Genome : Multiplied Noncoding Regions and Transposition of tRNA Genes"J Mol Evol. 54. 486-500 (2002)
• [文献書誌] 清水義宏, 上田卓也: "無細胞タンパク質合成系へのピュアアプローチ"生物物理. 43. 9-14 (2002)
• [文献書誌] 清水義宏, 上田卓也: "無細胞タンパク質合成系の新展開"遺伝子医学. 6. 94-98 (2002)
• [文献書誌] 清水義宏, 上田卓也: "無細胞タンパク質合成システム"実験医学. 20. 2020-2025 (2002)