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2020 年度 実績報告書

原核生物30Sリボソームの成熟プロセスの解明

研究課題

研究課題/領域番号 18H02163
研究機関弘前大学

研究代表者

姫野 俵太  弘前大学, 農学生命科学部, 教授 (80208785)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2023-03-31
キーワードリボソーム / リボソーム成熟 / リボソーム生合成
研究実績の概要

本研究では、これまでに応募者が明らかにしてきた「RsgAとRbfAの関係」を足がかりとして、細菌のリボソーム30Sサブユニット生合成(成熟)過程後期に必要とされる4種類の成熟因子(RsgA、RbfA、RimM、Era)に焦点を当て、遺伝学、生化学的アプローチを用いて各因子の30Sサブユニット成熟に対する役割を解析していく。同時に、生合成中間体の構造解析を行うことによりその分子メカニズムを詳しく解析し、リボソームの生合成後期過程の全容解明につなげる。また、各成熟因子を欠損させた細胞に蓄積している30Sサブユニット生合成中間体から成熟した30Sサブユニットをin vitroで構築する系を確立し、新規抗生物質開発に向けての基礎とする。
本年度は、リボソーム成熟因子の遺伝子欠損株から30Sリボソーム生合成中間体を精製する方法の改良を行なった。これにより、より純度の高い30Sリボソーム生合成中間体を精製することが可能になった。
「EraのGTP加水分解活性が未成熟のリボソーム30Sサブユニットによって活性化される」という前年度までに得られた知見に着目し、この反応についての反応速度論解析を行った。具体的にはリボソームおよびその前駆体存在下におけるEraのGTP加水分解活性のkinetic parameter(Kmおよびkcat)を求めた。
一方、バイオレイヤー干渉法により30Sサブユニット生合成中間体と各種成熟因子の相互作用解析を行なった。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

より純度の高い30Sリボソーム生合成中間体を精製することが可能になったのは大きな前進である。より信頼性の高いデータを得ることができるようになったと考えている。

今後の研究の推進方策

・EraのGTPase活性に及ぼすRbfAの影響について明らかにする。
・17S RNAから16S rRNAへのプロセッシングについての解析(1)プロセッシング酵素の候補遺伝子の欠損株を作製し、その性質を解析する。
・17S RNAから16S rRNAへのプロセッシングについての解析(2)17S RNAを含むリボソーム(前駆体)と16S rRNAを含むリボソーム(前駆体)を分離生成する方法を確立する。
・昨年度に引き続き、精製した30Sリボソーム生合成中間体からin vitroで成熟させる系を確立する。

  • 研究成果

    (2件)

すべて 2021 2020

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 1件)

  • [雑誌論文] A stalled-ribosome rescue factor Pth3 is required for mitochondrial translation against antibiotics in Saccharomyces cerevisiae2021

    • 著者名/発表者名
      Hoshino Soichiro、Kanemura Ryohei、Kurita Daisuke、Soutome Yukihiro、Himeno Hyouta、Takaine Masak、Watanabe Masakatsu、Nameki Nobukazu
    • 雑誌名

      Communications Biology

      巻: 4 ページ: 300

    • DOI

      10.1038/s42003-021-01835-6

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Molecular determinants of release factor 2 for ArfA-mediated ribosome rescue2020

    • 著者名/発表者名
      Kurita Daisuke、Abo Tatsuhiko、Himeno Hyouta
    • 雑誌名

      Journal of Biological Chemistry

      巻: 295 ページ: 13326~13337

    • DOI

      10.1074/jbc.RA120.014664

    • 査読あり

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公開日: 2021-12-27  

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