生細胞内での翻訳途上ポリペプチド鎖の相互作用・フォールディング様態の解析

2019 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 19K21179
• 補助金の研究課題番号: 18H06047 (2018)
• 研究種目: 研究活動スタート支援
• 配分区分: 基金 (2019); 補助金 (2018)
• 審査区分: 0701:分子レベルから細胞レベルの生物学およびその関連分野
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 宮崎 亮次 京都大学, ウイルス・再生医科学研究所, 特定研究員 (30827564)
• 研究期間 (年度): 2018-08-24 – 2020-03-31
• キーワード: 翻訳停止配列 / in vivo光架橋法 / 翻訳途上ポリペプチド鎖 / タンパク質相互作用 / フォールディング

研究成果の概要

本研究では、翻訳伸長停止配列を融合して構築した翻訳途上鎖を細胞内で発現させ、in vivo光架橋法によりその相互作用やフォールディングを調べることで、生細胞内でタンパク質の翻訳の各ステップでの振る舞いを解析可能な手法の構築を試みた。
翻訳伸長停止配列の導入部位により、構築した翻訳途上鎖の細胞内での安定性が変化したため、提案した手法の構築は困難であることが分かった。そこで、翻訳伸長停止配列を有するタンパク質であるVemPの細胞内動態をin vivo光架橋法で解析した。その結果、VemP翻訳途上鎖の相互作用やその動態を追跡できることを見出し、細胞内で翻訳途上鎖の分子動態を解析できることを実証した。

自由記述の分野

細胞内生化学

研究成果の学術的意義や社会的意義

タンパク質の機能を明らかにするためには、成熟体が構築した後の振る舞いだけでなく、リボソームと結合した翻訳途上ポリペプチド鎖の動態を理解しなければならないという認識が徐々に強まってきている。しかしながら、細胞内での翻訳途上鎖の分子動態を解析できる手法はほとんどなかった。
そこで、本研究では、in vivo光架橋法を利用して翻訳途上鎖の相互作用やフォールディングを解析可能な手法の構築を試みた。その結果、翻訳伸長反応が安定に停止する「翻訳停止配列」を有するタンパク質をモデル基質として利用することで、細胞内で翻訳途上鎖の動的な相互作用を解析できることを示せ、タンパク質研究の基盤となり得る基礎を築いた。