| 研究課題/領域番号 |
19K16038
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| 研究種目 |
若手研究
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
小区分43010:分子生物学関連
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| 研究機関 | 東京工業大学 |
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研究代表者 |
茶谷 悠平 東京工業大学, 科学技術創成研究院, 特任助教 (30794383)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2021-03-31
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| キーワード | リボソーム / 翻訳(タンパク質合成) / 新生ポリペプチド鎖 / ORF / フレームシフト |
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| 研究成果の概要 |
DNAにコードされる遺伝情報はmessenger RNA(mRNA)へと転写されたのち、細胞内装置リボソームによってタンパク質へと変換(翻訳)される。本研究では、リボソーム機能を制御することで遺伝子構造を改変し、一種類のmRNAから複数のタンパク質を発現させる新生ポリペプチド配列について解析を行った。本研究の成果から、負電荷アミノ酸を連続して翻訳したリボソームは複合体構造が不安定化し、翻訳の途上終結ないしmRNAの読み飛ばしによる読み枠の改変が発生すること、また翻訳の停滞が上記現象を促進することを明らかにし、人工的にデザインした配列での再構成にも成功した。
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| 自由記述の分野 |
分子遺伝学
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
一種類のmRNAからは一種類のタンパク質が発現することが、遺伝子発現の原則である。本研究では、そうした前提を覆す非典型的翻訳の一部について、その基本原理を明らかにし、様々な遺伝子発現にも波及しうることを示した。実際、リボソーム機能を制御しうる負電荷アミノ酸クラスターは生物種を問わず様々な遺伝子に高頻度に出現することから、翻訳段階での制御によって、生物は従来の想定を超えた複雑なプロテオームを形成している可能性がある。また非典型的翻訳はSARS-CoV-2の重要因子の発現にも寄与しており、翻訳制御の統合的理解は、現在あるいは将来人類が直面する様々な問題の解決策につながるものと考えている。
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