tmRNAによるトランス翻訳の新しい生理機能の解明

2009 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 20580068
• 研究機関: 弘前大学
• 研究代表者: 武藤 あきら 弘前大学, 農学生命科学部, 研究員 (80034635)
• 研究分担者: 姫野 俵太 弘前大学, 農学生命科学部, 教授 (80208785)
• キーワード: 枯草菌 / tmRNA / セリル-tRNA合成酵素 / トランス翻訳 / カタボライト抑制 / リボソーム / tRNA / 遺伝子発現

研究概要

平成21年度は以前からの継続として、枯草菌のtmRNAの生理機能に関する研究のひとつ(カタボライト抑制への関与)を完成させ、論文として発表した。他のテーマについては解析続行中である。
1.tmRNAによるトランス翻訳の枯草菌カタボライト抑制への関与:トランス翻訳を特異的に受ける標的タンパクのひとつにカタボライト抑制を受けるTreP(トレハロース・パーミアーゼ)があることを以前報告した。今回、TrePのtmRNAによるタグ付加が、カタボライト抑制のリプレッサーであるCcpAに依存して起きることを明かにし、その際のmRNA切断位置とタグ付加位置を決定した。その結果、CcpAがtreP遺伝子のcre配列に結合して転写阻害を起こして生じた不完全mRNAを標的としてトランス翻訳が起きることが判明した。枯草菌において、CcpAによるカタボライト抑制により生じた不完全ペプチドの分解にこの反応が一般的に使用されていることも明らかにした
2.tmRNA依存性の温度感受性株を単離し、それがセリル-tRNA合成酵素の変異に基づくものであることを明らかにしたが、なぜそれが温度感受性になるかは不明である。本年度は感受性復帰株を多数単離して、その原因を解析しつつある。

研究成果

• [雑誌論文] Trans-translation is involved in the CcpA-dependent tagging and degradation of TreP in Bacillus subtilis (2009)
  • 著者名/発表者名: Ujiie, H.., Matsutani, T., Tomatsu, H., Fujihara, A., Ushida, C., Miwa, Y., Fujita, Y., Himeno, H, Muto, A.
  • 雑誌名: J.Biochemistry 145 ページ: 59-66
  • 査読あり
• [雑誌論文] tRNADB-CE : tRNA gene database curated manually by experts (2009)
  • 著者名/発表者名: Abe, T., Ikemura, T., Ohara, Y., Uehara, H., Kinouchi, M., Kanaya, S., Yamada, Y., Muto, A., Inokuchi, H.
  • 雑誌名: Nucleic Acids Research 37 ページ: D163-D168
  • 査読あり
• [雑誌論文] Rmoval of ribosoe small subunit-dependent GTPase confers salt resistance on Esherichia coli (2009)
  • 著者名/発表者名: Hase, Y., Yokoyama, S., Muto, A., Himeno, H.
  • 雑誌名: RNA 15 ページ: 1766-1774
  • 査読あり
• [雑誌論文] Physiological role of RsgA in ribosome biogenesis (2009)
  • 著者名/発表者名: Hase, Y., Yokoyama, S., Kimura, T., Goto, S., Muto, A., Himeno, H.
  • 雑誌名: Nucleic Acids Symp. Ser. 53 ページ: 307-308
  • 査読あり
• [雑誌論文] Trans-translation by tmRNA and SmpB (2009)
  • 著者名/発表者名: Une, M., Kurita, D., Muto, A., Himeno, H.
  • 雑誌名: Nucleic Acids Symp. Ser. 53 ページ: 305-306
  • 査読あり
• [雑誌論文] 2つのtRNA/mRNAハイブリッド:トランス・トランスレーション (2009)
  • 著者名/発表者名: 姫野俵太、栗田大輔、武藤あきら
  • 雑誌名: 蛋白質核酸酵素 54 ページ: 2201-2206
• [学会発表] Role of the C-terminal tail of SmpB during trans-translation (2010)
  • 著者名/発表者名: Kurita, D., Une, M., Muto, A., Himeno, H.
  • 学会等名: 第23回tRNA workshop
  • 発表場所: Aveiro市(ポルトガル)
  • 年月日: 2010-02-01
• [学会発表] tRNADB-CE : tRNA gene database curated manually by experts (2010)
  • 著者名/発表者名: Abe, T., Ikemura, T., Ohara, Y., Uehara, H, Kinouchi, M., Sugahara, J., Kanai, A., Kanaya, S., Yanada, Y., Muto, A., Inokuchi, H.
  • 学会等名: 第23回 tRNA workshop
  • 発表場所: Aveiro市(ポルトガル)
  • 年月日: 2010-02-01
• [学会発表] Functional analysis of non-coding RNAs with tRNA-like structure specific to E. coli O157:H7 Sakai (2010)
  • 著者名/発表者名: Kida, Y., Soma, A., Iyoda, S., Kurihara, N., Muto, A., Ohnishi, M., Abe, H., Tobe, T., Sekine, Y
  • 学会等名: 第23回tRNA workshop
  • 発表場所: Aveiro市(ポルトガル)
  • 年月日: 2010-02-01
• [学会発表] tRNDB-CE:エキスパートがキュレートしたtRNA遺伝子データベース (2009)
  • 著者名/発表者名: 阿部貴志、池村淑道、小原康雄、上原啓史、平野晋他、木ノ内誠、金谷重彦、菅原潤一、金井明夫、山田優子、武藤あきら、井口八郎
  • 学会等名: 第11回RNAミーティング
  • 発表場所: 新潟市
  • 年月日: 2009-07-28
• [学会発表] リボソーム小サブユニット依存GTPase RsgA欠損による塩ストレス耐性の獲得 (2009)
  • 著者名/発表者名: 長谷要一、横山晋太郎、武藤あきら、姫野俵太
  • 学会等名: 第11回RNAミーティング
  • 発表場所: 新潟市
  • 年月日: 2009-07-28
• [学会発表] 部位特異的ヒドロキシラジカルプロービングを用いたRsgAとリボソームの相互作用の解析 (2009)
  • 著者名/発表者名: 菊地岳志、平田伊侑也、栗田大輔、長谷要一、木村天鳳、武藤あきら、姫野俵太
  • 学会等名: 第11回RNAミーティング
  • 発表場所: 新潟市
  • 年月日: 2009-07-28
• [図書] Trans-translation by tmRNA and a protein mimicking tRNA and mRNA : in Protein Biosynthesis(Esterhouse, TE, Petrios, LB, eds) (2009)
  • 著者名/発表者名: Himeno, H., Kurita, D., Muto, A
  • 総ページ数: 9
  • 出版者: Nova SciencePublishers Inc(ISBN:978-1-60692-156-2)