| 研究概要 |
翻訳終結を意味する遺伝暗号、すなわち終止コドン認識により翻訳終結を引き起こし、かつ、その多義性を引き出す因子はtRNAの形と機能を模倣する性質を獲得したタンパク質であるペプチド鎖解離因子である。当研究課題は、終止コドンの多義性発現を、解読因子タンパク質の分子スイッチ機構の詳細を明らかにすることで解明することをめざしている。本年度は、真核生物の終止コドン解読にはtRNAの機能構造を模したeRF1タンパク質が、伸長因子に相同性の高いGタンパク質eRF3と結合し、tRNAと伸長因子・EF-Tuとの複合体に類似する構造を形成し機能するというこれまでの解析を、さらに詳細に古細菌由来因子のX線結晶構造解析・生化学解析・遺伝学的解析により明らかにした。
古細菌ゲノムにはこれまでeRF3相当因子は見いだされていなかったが、我々は、古細菌では翻訳伸長因子aEF-1αがtRNAに加え、翻訳終結のためのtRNA擬態タンパク質であるaRF1と、さらには、mRNA品質管理機構に関与するPelotaタンパク質双方と結合することを見いだした。このことは、リボソームのAサイトの遺伝暗号解読状態に対応し、真核生物では3つの異なるEF-1α様GTPase(EF-1α,eRF3,Hbs1)がそれぞれ翻訳伸長、終結、mRNA品質管理機構で機能しているのに対し、古細菌では単一のEF-1αに機能集約されている事を意味している。この新知見により、終止コドンを含めた全ての遺伝暗号と、mRNAの品質管理に関わる反応過程がtRNAの機能性を軸とした共通の分子スイッチ機構で進行することが示された。
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