植物オルガネラの限定的なtRNA-アミノアシル化酵素セットによる翻訳機構の解明

2021 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 19K06483
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分43010:分子生物学関連
• 研究機関: 千葉大学
• 研究代表者: 相馬 亜希子 千葉大学, 大学院園芸学研究院, 講師 (70350329)
• 研究期間 (年度): 2019-04-01 – 2022-03-31
• キーワード: タンパク質合成 / tRNA / 転写後修飾

研究成果の概要

tRNAはタンパク質合成反応に必須の分子であり、その転写後プロセシングやアミノアシル化に関する知見は学術的にも工業的にも重要である。植物オルガネラにおけるタンパク質合成反応には不明な点も多くの残されており、一揃いのtRNAやアミノアシル化酵素の遺伝子セットがオルガネラゲノムにコードされていない場合が多い。本研究では微細藻類を材料として解析を行い、オルガネラのtRNA遺伝子やアミノアシル化酵素遺伝子の不足がtRNAの転写後修飾や細胞質からのtRNAおよびアミノアシル化酵素の輸送によって補われていることを明らかにした。本研究からオルガネラのタンパク質合成反応機構の多様性が示唆された。

自由記述の分野

分子生物学

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究結果から植物オルガネラのtRNA遺伝子やアミノアシル化酵素遺伝子の不足がどのように補われているのか、その一端が明らかとなった。本研究は遺伝暗号の認識機構の新たな一例を示したものであり、生物種やオルガネラなどタンパク質合成系における違いや多様性を明らかにした。以上が本研究の学術的意義が高い点である。オルガネラのタンパク質合成は植物の物質生産において中心的な役割を果たす。その分子機構の解明は応用研究においても重要な知見であり、本研究の社会的意義が高い点である。