• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 課題ページに戻る

2018 年度 実績報告書

HCV IRESによるリボソーム・ハイジャックの分子機構

研究課題

研究課題/領域番号 16H04756
研究機関国立研究開発法人理化学研究所

研究代表者

伊藤 拓宏  国立研究開発法人理化学研究所, 生命機能科学研究センター, ユニットリーダー (70401164)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
キーワードウイルス / 生体分子 / 電子顕微鏡 / 翻訳 / 翻訳開始
研究実績の概要

ヒト由来因子によって再構成した試験管内翻訳システムの大量反応系を用いて、クライオ電子顕微鏡を用いた立体構造解析のための試料を調製した。ヒトリボソームとHCV IRESのハイジャック後複合体について、3.9Åの分解能で構造決定した。また、ヒトリボソームとHCV IRESのハイジャック前複合体についても、3.9Åの分解能で立体構造を決定した。蛍光顕微鏡による一分子観察によって、確かにHCV IRESが翻訳中の80Sリボソームに結合していることを確認した。さらに生化学的な実験により、HCV IRESは空のリボソームよりも、翻訳中のリボソームの方がより効率よく下流の翻訳を誘導できることを明らかにした。これらの結果によりHCV IRESの宿主翻訳系のハイジャックシステムが明らかになり、Molecular Cell誌に報告した。
HCV IRESによる翻訳開始と競合して翻訳開始に機能する翻訳開始因子eIF4Aについて、翻訳阻害剤RocAと連続プリン配列、ATPアナログの4者複合体の結晶構造解析に成功し、生化学的・計算科学的な結果と合わせてMolecular Cell誌に報告した。
HCV IRESによる翻訳開始と競合して翻訳開始に機能する翻訳開始因子eIF2とeIF2Bについて、これらの複合体の立体構造をeIF2のリン酸化のある場合とない場合の両方について決定した。eIF2はリン酸化の有無に応じてeIF2Bとの結合様式を生産的あるいは非生産的結合という大きく異なる2つの形に変化させることが明らかになった。リン酸化eIF2のリン酸化セリンはeIF2内部のアルギニン、リジン、アスパラギン酸と静電的相互作用をすることで、C末端側のアルギニンに富む正に帯電したループを突き出す構造を取り、非生産的結合が可能になることを明らかにした。この結果をScience誌に報告した。

現在までの達成度 (段落)

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (9件)

すべて 2019 2018

すべて 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 2件、 査読あり 4件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 3件)

  • [雑誌論文] The Translation Inhibitor Rocaglamide Targets a Bimolecular Cavity between eIF4A and Polypurine RNA2019

    • 著者名/発表者名
      Iwasaki Shintaro、Iwasaki Wakana、Takahashi Mari、Sakamoto Ayako、Watanabe Chiduru、Shichino Yuichi、Floor Stephen N.、Fujiwara Koichi、Mito Mari、Dodo Kosuke、Sodeoka Mikiko、Imataka Hiroaki、Honma Teruki、Fukuzawa Kaori、Ito Takuhiro、Ingolia Nicholas T.
    • 雑誌名

      Molecular Cell

      巻: 73 ページ: 738~748.e9

    • DOI

      10.1016/j.molcel.2018.11.026

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Structural basis for eIF2B inhibition in integrated stress response2019

    • 著者名/発表者名
      Kashiwagi Kazuhiro、Yokoyama Takeshi、Nishimoto Madoka、Takahashi Mari、Sakamoto Ayako、Yonemochi Mayumi、Shirouzu Mikako、Ito Takuhiro
    • 雑誌名

      Science

      巻: 364 ページ: 495~499

    • DOI

      10.1126/science.aaw4104

    • 査読あり
  • [雑誌論文] HCV IRES captures an actively translating 80S ribosome2019

    • 著者名/発表者名
      Yokoyama Takeshi、Machida Kodai、Iwasaki Wakana、Shigeta Tomoaki、Nishimoto Madoka、Takahashi Mari、Sakamoto Ayako、Yonemochi Mayumi、Harada Yoshie、Shigematsu Hideki、Shirouzu Mikako、 Tadakuma Hisashi、Imataka Hiroaki、Ito Takuhiro
    • 雑誌名

      Molecular Cell

      巻: 印刷中 ページ: 印刷中

    • DOI

      10.1016/j.molcel.2019.04.022

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Dynamic interaction of poly(A)-binding protein with the ribosome2018

    • 著者名/発表者名
      Machida Kodai、Shigeta Tomoaki、Yamamoto Yuki、Ito Takuhiro、Svitkin Yuri、Sonenberg Nahum、Imataka Hiroaki
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 8 ページ: -

    • DOI

      10.1038/s41598-018-35753-1

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] Rocaglamide Aによる配列特異的な翻訳阻害の構造基盤2018

    • 著者名/発表者名
      伊藤拓宏
    • 学会等名
      第20回日本RNA学会年会
  • [学会発表] C型肝炎IRESは翻訳中80Sリボソームに結合し、宿主の翻訳系をハイジャックする2018

    • 著者名/発表者名
      横山武司
    • 学会等名
      第20回日本RNA学会年会
  • [学会発表] HCV IRES captures a translating 80S ribosome to hijack host translational machinery2018

    • 著者名/発表者名
      Ito Takuhiro
    • 学会等名
      Proteins; from the Cradle to the Grave
    • 国際学会
  • [学会発表] Structural basis for sequence-specific translation inhibition by Rocaglamide A2018

    • 著者名/発表者名
      Ito Takuhiro
    • 学会等名
      Translational Control
    • 国際学会
  • [学会発表] HCV IRES captures a translating 80S ribosome to hijack host translational machinery2018

    • 著者名/発表者名
      Yokoyama Takeshi
    • 学会等名
      Translational Control
    • 国際学会

URL: 

公開日: 2019-12-27  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi