哺乳類ミトコンドリアにおける蛋白質合成系の分子機構

2009 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 20770135
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 富田 野乃 (竹内 野乃) 東京大学, 大学院・新領域創成科学研究科, 助教 (80323450)
• キーワード: 翻訳 / ミトコンドリア

研究概要

本研究では哺乳類ミトコンドリアにおける蛋白質合成系の分子機構の詳細を解明することを目指し、特に当該年度は『リボソーム再生機構の解明』『ミトコンドリア翻訳因子の病的変異による疾患の発症機構』に取り組んだ。
昨年までに、哺乳類ミトコンドリアにおける翻訳終結後リボソーム複合体は、RRF1mt(mitochondrial Ribosome Recycling Factor1)とRRF2mtにより解離されることを明らかにした。RRF2mtは、リボソーム再生過程に特化した新規の翻訳因子であり、新しく命名した。当該年度は、RRF2mtの機能特異性決定領域の同定、EF-G2mtによるGTP加水分解の役割の解析を行った。さらにWatanabe Y.博士らとの共同研究により、系統樹解析からバクテリアにもRRF2が存在することが示唆されたため、その生化学的検証を行った。
ミトコンドリア翻訳伸長因子(EF-Tu_<mt>, EF-Ts_<mt>)の病的変異による疾患の発症機構について調べた。EF-Tu_<mt>はアミノアシルtRNAとの親和性、EF-Ts_<mt>はEF-Tu_<mt>、との親和性、がそれぞれ低下しているために、ミトコンドリアにおけるタンパク質合成能が低下していることが明らかとなった。またEF-Tu_<mt>の病的変異体の解析から、EF-Tu_<mt>はアミノアシルtRNAの5'リン酸基を強く認識ことが明らかとなり、原核生物EF-Tuとは異なるアミノアシルtRNAの認識様式をもつことが分かった。

研究成果

• [雑誌論文] A bacterial elongation factor G homolog exclusively functions in ribosome recycling in the spirochaete Borrelia burgdorferi (2010)
  • 著者名/発表者名: Suematsu T, Yokobori SI, Morita H, Yoshinari S, Ueda T, Kita K, Takeuchi N, Watanabe YI.
  • 雑誌名: Mol Microbiol. 75 ページ: 1445-1454
  • 査読あり
• [雑誌論文] Analysis of the Functional Consequences of Lethal Mutations in Mitochondrial Translational Elongation Factors (2010)
  • 著者名/発表者名: Kenta Akama, Brooke E.Christian, Christie N.Jones, Nono Takeuchi, Linda L.Spremulli
  • 雑誌名: Biochimica et Biophysica Acta ページ: doi:10.1016/j.bbadis.2010.04.003
  • 査読あり
• [雑誌論文] 哺乳類ミトコンドリアにおける新規翻訳因子の発見 (2010)
  • 著者名/発表者名: 竹内野乃、上田卓也
  • 雑誌名: 生化学 (印刷中, 掲載確定)
• [雑誌論文] EF-G2mt is an Exclusive Recycling Factor in Mammalian Mitochondrial Protein Synthesis (2009)
  • 著者名/発表者名: Tsuboi M., Morita H., Nozaki Y., Akama K., Ueda T., Ito K., Nierhaus KH., Takeuchi N.
  • 雑誌名: Molecular Cell 28 ページ: 502-10
  • 査読あり
• [学会発表] Dissection of ribosome recycling mechanism in mammalian mitochondrial protein synthesis (2010)
  • 著者名/発表者名: Nono Takeuchi
  • 学会等名: Current Issues of Ribosomal Structure and Function
  • 発表場所: Berlin, Germany
  • 年月日: 2010-04-09
• [学会発表] EF-G2mt is an Exclusive Recycling Factor in Mammalian Mitochondrial Protein Synthesis (2010)
  • 著者名/発表者名: Hiroyuki Morita, Masafumi Tsuboi, Yusuke Nozaki, Kenta Akama, Takuya Ueda, Koichi Ito, Knud H.Nierhaus, Nono Takeuchi
  • 学会等名: 23^<rd> tRNA workshop
  • 発表場所: Aveiro, Portugal
  • 年月日: 2010-02-01
• [学会発表] 哺乳類ミトコンドリアにおけるリボソーム再生因子の作用機序 (2009)
  • 著者名/発表者名: 森田寛幸、野崎雄介、壺井将史、上田卓也、○竹内野乃
  • 学会等名: 日本ミトコンドリア学会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2009-12-17
• [学会発表] Functional Dissection of Ribosome Recycling Factor(RRF)in mammalian mitochondria : Role of the N-terminal domain of mitochondrial RRF in ribosome recycling (2009)
  • 著者名/発表者名: 森田寛幸、野崎雄介、壺井将史、上田卓也、竹内野乃
  • 学会等名: 日本分子生物学会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2009-12-11
• [学会発表] EF-G2mt is an Exclusive Recycling Factor in Mammalian Mitochondrial Protein Synthesis (2009)
  • 著者名/発表者名: Masafumi Tsuboi, Hiroyuki Morita, Yusuke Nozaki, Kenta Akama, Takuya Ueda, Koichi Ito, Knud H.Nierhaus, Nono Takeuchi
  • 学会等名: EMBO Conference Series on Protein Synthesis and Translational Control
  • 発表場所: Heiderberg, Germany
  • 年月日: 2009-09-12
• [学会発表] 哺乳類ミトコンドリアにおけるリボソーム再生因子の作用機序 (2009)
  • 著者名/発表者名: 森田寛幸、野崎雄介、壺井将史、上田卓也、○竹内野乃
  • 学会等名: 日本RNA学会
  • 発表場所: 新潟
  • 年月日: 2009-07-29
• [備考]
  • URL: http://www.k.u-tokyo.ac.jp/news/20090824press.html#top