tmRNAによるトランス翻訳の新しい生理機能の解明

2010 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 20580068
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 応用微生物学
• 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)
• 研究期間 (年度): 2008 – 2010
• キーワード: トランス翻訳 / tmRNA / 枯草菌 / 胞子形成 / カタボライト抑制 / シグマ因子 / ccpA

研究概要

トランス翻訳は、情報分子mRNAと情報を読みとる分子tRNAの両方の機能を持つtmRNAの働きにより、終止コドンを欠いたmRNAの3'端で停滞した翻訳を解消し、翻訳途中の不完全なペプチドを分解に導く変則的翻訳システムである。本研究では、枯草菌においてこのシステムが(1)胞子形成に必須であり、(2)カタボライト抑制にも関与していること、を明らかにし、多様な生理現象に関わっていることを示した。

研究成果

• [雑誌論文] tRNA/mRNA mimicry by tmRNA and SmpB in trans-translation. (2011)
  • 著者名/発表者名: Kurita D., Muto A., Himeno H.
  • 雑誌名: Journal of Nucleic Acids 2011 ページ: Article ID 130581
• [雑誌論文] tRNADB-CE 2011 : tRNA gene database curated manually by experts. (2011)
  • 著者名/発表者名: Abe T., Ikemura T., Sugahara J., Kanai A., Ohara Y., Uehara M., Kinouchi M., Kanaya S., Yamada Y., Muto A., Inokuchi H.
  • 雑誌名: Nucleic Acids Res 39(Database Issue) ページ: D210-D213
• [雑誌論文] RsgA releases RbfA from 30S ribosomal subunit during a late stage of ribosome biosynthesis. (2011)
  • 著者名/発表者名: Goto S., Kato, S., Kimura T., Muto A., Himeno H.
  • 雑誌名: EMBO Journal 30 ページ: 104-114
• [雑誌論文] Role of the C-terminal tail of SmpB in the early stage of trans-translation. (2010)
  • 著者名/発表者名: Kurita D., Muto A., Himeno H.
  • 雑誌名: RNA 16 ページ: 980-990
• [雑誌論文] A small nucleolar RNA functions in rRNA processing in C.elegans. (2010)
  • 著者名/発表者名: Hokii Y., Sasano, Y., Sato M., Sakamoto H., Sakata K., Shingai R., Taneda A., Oka S., Himeno H., Muto A., Fujiwara T., Ushida C.
  • 雑誌名: Nucleic Acids Research 38 ページ: 5909-5918
• [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 Symposium Series 53 ページ: 305-306
• [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 Symposium Series 53 ページ: 307-308
• [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: Journal of Biochemistry 145 ページ: 59-66
• [雑誌論文] tRNADB-CE :tRNA gene database curated manually by experts. (2009)
  • 著者名/発表者名: Abe T., Ikemura, Ohara Y., Uehara M., Kinouchi M., Kanaya S., Yamada Y., Muto A., Inokuchi H.
  • 雑誌名: Nucleic Acids Res 37(Database Issue) ページ: D163-D168
• [雑誌論文] Removal of a ribosome small subunit-dependent GTPase confers salt-resistance on Escherichia coli cells. (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
• [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: 蛋白質核酸酵素増刊 54(16) ページ: 2201-2206
• [雑誌論文] トランストランスレーション (2008)
  • 著者名/発表者名: 姫野俵太、武藤あきら
  • 雑誌名: 蛋白質核酸酵素(共立出版) 53(8) ページ: 975
• [雑誌論文] mRNAを擬態するタンパク質 (2008)
  • 著者名/発表者名: 栗田大輔、武藤あきら、姫野俵太
  • 雑誌名: 化学と生物 46(7) ページ: 465-471
• [雑誌論文] Ribosome-small-subunit-dependent GTPase interacts with the tRNA binding sites on the ribosome. (2008)
  • 著者名/発表者名: Kimura T., Takagi, K., Hirata, Y., Hase Y., Muto A., Himeno H.
  • 雑誌名: Journal of Molecular Biology 381 ページ: 467-477
• [雑誌論文] tmRNA-dependent trans-translation is required for sporulation in Bacillus subtilis. (2008)
  • 著者名/発表者名: Abe T., Sakaki, K., Fujihara, A., Ujiie H., Ushida C., Himeno H., Sato, T., Muto A.
  • 雑誌名: Molecular Microbiology 69 ページ: 1491-1498
• [学会発表] Removal of robosome small subunit-dependent GTPase confers salt resistance on Escherichia coli cells. (2010)
  • 著者名/発表者名: Hase Y., Yokoyama S., Muto A., Himeno H.
  • 学会等名: 4th International Congress on Stress Responses in Biology and Medicine.
  • 発表場所: Sapporo
  • 年月日: 20100000
• [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: 23rd tRNA Workshop.
  • 発表場所: Aveiro, Portugal
  • 年月日: 20100000
• [学会発表] tRNADB-CE 2011 : tRNA gene database curated manually by experts. (2010)
  • 著者名/発表者名: Abe T., Ikemura T., Sugahara J., Kanai A., Ohara Y., Uehara M., Kinouchi M., Kanaya S., Yamada Y., Muto A., Inokuchi H.
  • 学会等名: 23rd tRNA Workshop.
  • 発表場所: Aveiro, Portugal
  • 年月日: 20100000
• [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., Ohonishu, M., Abe, H., Tobe, T., Sekine Y.
  • 学会等名: 23rd tRNA Workshop.
  • 発表場所: Aveiro, Portugal
  • 年月日: 20100000
• [学会発表] Molecular mimicry of tRNA/mRNA during trans-translation. (2010)
  • 著者名/発表者名: Kurita D., Une M., Muto A., Himeno H.
  • 学会等名: ASBMB 2010 Annual Meeting
  • 発表場所: Anaheim, USA
  • 年月日: 20100000
• [学会発表] Structural studies for RsgA/YjeQ, a ribosome maturation factor. (2010)
  • 著者名/発表者名: Takemoto, C., Connell, S.R., Hase Y., Naoe, C., Wang, H., Kaminishi, T., Kikuchi, T., Hirata, Y., Kurita D., Muto A., Muto, Y., Yokoyama S., Himeno H.
  • 学会等名: Ribosomes 2010 Meeting
  • 発表場所: Orvieto, Italy
  • 年月日: 20100000
• [学会発表] Molecular mimicry by tmRNA/SmpB during trans-translation. (2010)
  • 著者名/発表者名: Kurita D., Une M., Muto A., Himeno H.
  • 学会等名: Ribosomes 2010 Meeting
  • 発表場所: Orvieto, Italy
  • 年月日: 20100000
• [学会発表] The mutation of the C. elegans genomic locus encoding a snoRNA has a defect in the pre-rRNA processing. (2010)
  • 著者名/発表者名: Ushida C., Hokii Y., Sasano, Y., Sato M., Sakamoto H., Himeno H., Muto A., Fujiwara T.
  • 学会等名: RNA2010, Fifteenth Annual Meeting of the RNA Society
  • 発表場所: Seattle
  • 年月日: 20100000
• [学会発表] Trans-translation by tmRNA/SmpB. (2010)
  • 著者名/発表者名: Kurita D., Une M., Muto A., Himeno H.
  • 学会等名: The 3rd International Symposium on Protein Community
  • 発表場所: Nara
  • 年月日: 20100000
• [学会発表] Molecular mechanism of the early stage of trans-translation. (2010)
  • 著者名/発表者名: Kurita D., Une M., Muto A., Himeno H.
  • 学会等名: 7th International Symposium on Nucleic Acids Chemistry
  • 発表場所: Yokohama
  • 年月日: 20100000
• [学会発表] トランス・トランスレーション初期過程におけるC末端tailの働き (2010)
  • 著者名/発表者名: 栗田大輔、宇根理高、武藤〓あきら、姫野俵太
  • 学会等名: 第12回RNAミーティング
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 20100000
• [学会発表] 病原性大腸菌O157:H7sakai株のsmall RNAの機能解析 (2010)
  • 著者名/発表者名: 相馬亜希子、伊予田淳、武藤あきら、須藤直樹、大島拓、徐麻由美、大戸結衣、喜田祐介、戸邊亮、大西真、小椋義俊、林哲也、関根靖彦
  • 学会等名: 第12回RNAミーティング
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 20100000
• [学会発表] obble位修飾を用いないAUAコドン翻訳機構の解析 (2010)
  • 著者名/発表者名: 谷口貴昭、宮内健常、宮田真、武藤あきら、西村進、鈴木勉
  • 学会等名: 第12回RNAミーティング
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 20100000
• [学会発表] tRNADB-CEを用いた次世代シーケンサー配列データに対する新規分子系統マーカーとしてのtRNA遺伝子の利用 (2010)
  • 著者名/発表者名: 阿部貴志、井口八郎、上原啓史、山田優子、武藤あきら、池村淑道
  • 学会等名: 第12回RNAミーティング
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 20100000
• [学会発表] リボソーム成熟因子RsgA/YjeQの構造機能解析 (2010)
  • 著者名/発表者名: 竹本千重、Sean Connell、長谷要一、直枝智恵子、王宏飛、上西達也、菊池岳志、平田侑也、栗田大輔、武藤あきら〓、武藤裕、横山茂之、Paola Fucini、姫野俵太
  • 学会等名: 第12回RNAミーティング
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 20100000
• [学会発表] tRNAとmRNAの両方の機能を持つtmRNA (2010)
  • 著者名/発表者名: 姫野俵太
  • 学会等名: 9回新しいRNA/RNPを見つける会
  • 発表場所: 弘前
  • 年月日: 20100000
• [学会発表] 無細胞トランス・トランスレーション系におけるSmpBのC末端tailの働き (2010)
  • 著者名/発表者名: 栗田大輔、武藤あきら〓、姫野俵太
  • 学会等名: 第5回無細胞生命科学研究会
  • 発表場所: 岡山
  • 年月日: 20100000
• [学会発表] tRNA/mRNAハイブリッドとtRNA/mRNA擬態タンパク質によるtrans-translation (2010)
  • 著者名/発表者名: 姫野俵太、栗田大輔、宇根理高、武藤あきら〓
  • 学会等名: 第33回日本分子生物学会
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 20100000
• [学会発表] Trans-translation by tmRNA and SmpB. (2009)
  • 著者名/発表者名: Une M., Kurita D., Muto A., Himeno H.
  • 学会等名: The sixth International Sympojium on Nucleic Acids Chemistry
  • 発表場所: Takayama
  • 年月日: 20090000
• [学会発表] 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.
  • 学会等名: The sixth International Sympojium on Nucleic Acids Chemistry
  • 発表場所: Takayama
  • 年月日: 20090000
• [学会発表] リボソーム小サブユニット依存GTPaseの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、横山晋一郎、武藤あきら、姫野俵太
  • 学会等名: 日本農芸化学会2009年度大会
  • 発表場所: 福岡
  • 年月日: 20090000
• [学会発表] リボソーム小サブユニット依存GTPaseの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、横山晋一郎、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
  • 年月日: 20090000
• [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、平田侑也、栗田大輔、長谷要一、木村天胤、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
  • 年月日: 20090000
• [学会発表] (2009)
  • 著者名/発表者名: 阿部貴志、池村淑道、小原康雄、上原啓史、平野晋也,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
  • 年月日: 20090000
• [学会発表] tmRNA機能解析のための無細胞翻訳実験系の構築 (2009)
  • 著者名/発表者名: 高田一馬、直枝智恵子、川添将仁、横山茂之、姫野俵太、竹本千重
  • 学会等名: 第11回RNAミーティング
  • 発表場所: 新潟
  • 年月日: 20090000
• [学会発表] Molecular mimicry of tRNA+mRNA during trans-translation. (2008)
  • 著者名/発表者名: Kurita D., Konno, T., Takada, K., Muto A., Himeno H.
  • 学会等名: 13th Annual Meeting of the RNA Society
  • 発表場所: Berlin
  • 年月日: 20080000
• [学会発表] リボソーム小サブユニット依存GTPase RsgA欠損による浸透圧耐性の獲得 (2008)
  • 著者名/発表者名: 長谷要一・横山晋一郎・武藤あきら・姫野俵太
  • 学会等名: 第10回RNAミーティング
  • 発表場所: 札幌
  • 年月日: 20080000
• [学会発表] tRNA+mRNAのキメラRNAと"tRNA+mRNA擬態タンパク質"によるtrans-translation (2008)
  • 著者名/発表者名: 栗田大輔・今野貴之・高田一馬・武藤 あきら・姫野俵太
  • 学会等名: 第10回RNAミーティング
  • 発表場所: 札幌
  • 年月日: 20080000
• [学会発表] 枯草菌tmRNAによるtrans-translation反応のカタボライト抑制への関与 (2008)
  • 著者名/発表者名: 氏家博美・松谷誠子・戸松恒・藤原愛・姫野俵太・武藤あきら
  • 学会等名: 第10回RNAミーティング
  • 発表場所: 札幌
  • 年月日: 20080000
• [図書] mRNAプログラム多様性と非対称性の獲得戦略(稲田利文、大野睦人編)(2つのtRNA/mRNAハイブリッド-トランス・トランスレーション-) (2010)
  • 著者名/発表者名: 姫野俵太、栗田大輔、武藤あきら
  • 総ページ数: 2201-2206
  • 出版者: 共立出版
• [図書] Protein Biosynthesis(Toma E. Esterhouse & Lado B. Petrinos Eds.)(Trans-translation by tmRNA and a protein mimicking tRNA and mRNA.) (2009)
  • 著者名/発表者名: Himeno H., Kurita D., Muto A.
  • 総ページ数: 69-107
  • 出版者: Nova Science Publishers Inc
• [図書] キーワード:蛋白質の一生(遠藤斗志也、小椋光、永田和宏、森和俊、田口英樹、吉田賢右編)(トランストランスレーション) (2008)
  • 著者名/発表者名: 姫野俵太、武藤あきら
  • 総ページ数: 975
  • 出版者: 共立出版
• [備考] ホームページ等