翻訳と共役して起こる新生タンパク質の動的過程の系統的調査

2020 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 19K16044
• 研究種目: 若手研究
• 配分区分: 基金
• 審査区分: 小区分43010:分子生物学関連
• 研究機関: 京都産業大学
• 研究代表者: 藤原 圭吾 京都産業大学, タンパク質動態研究所, 研究員 (10814907)
• 研究期間 (年度): 2019-04-01 – 2021-03-31
• キーワード: 新生ポリペプチド鎖 / 翻訳アレスト / co-translational / リボソーム / TnDR法 / 枯草菌 / MifM

研究成果の概要

細胞内でco-translationalなタンパク質の成熟化がどのように進行しているのかについて、プロテオームワイドな理解はされていない。本研究では、枯草菌MifMの翻訳アレスト配列を新生鎖の動的挙動センサーとして活用し、トランスポゾンと組み合わせて、細胞内でco-translationalな成熟化に伴う動的挙動を示すタンパク質配列を捕捉できるTnDR法を確立した。実際に膜透過や膜挿入、タンパク質間相互作用やタンパク質-RNA間相互作用による複合体形成を本システムで捉えられていることがわかり、細胞内で実際に数百種類ものタンパク質が合成の途中で成熟化や局在化を開始することを示すことがわかった。

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

機能的なタンパク質に成熟化する機構の理解はタンパク質科学において重要である。本研究により、細胞内で実際に多くのタンパク質がco-translationalに局在化や複合体形成を起こし得ることがわかり、基礎生物学的に重要な知見が得られたと考えられる。また、TnDR法を用いて細胞内でおきるco-translationalなタンパク質動態を捉えることができた。この技術をより発展させることで、将来的にタンパク質科学において有用な技術になることが期待できる。