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2012 年度 実績報告書

哺乳類ミトコンドリア蛋白質合成系の分子機構

研究課題

研究課題/領域番号 23770202
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, 新領域創成科学研究科, 准教授 (80323450)

キーワード蛋白質合成 / ミトコンドリア
研究概要

近年、医療応用の観点から哺乳類ミトコンドリア蛋白質合成系の分子機構の詳細を分子レベルで解明する必要性が高まっている。本研究課題では当該年度までに以下の成果を得た。
[1] リボソーム再生機構の解明:申請者が発見した翻訳因子EF-G2mtの作用機序を解析した。EF-G2mtはRRF1mtと協同的にリボソーム解離反応を促進すること、ミトコンドリアRRF1mtはユニークなN末付加配列(NTE)を有しており、このNTEによりEF-G2mtのGTP加水分解非依存的にリボソーム解離反応が促進されることを明らかとした。またEF-G2mtのGTP加水分解は、リボソーム解離反応後にRRF1mtとEF-G2mtがリボソームサブユニットから解離するために必要となる。バクテリアRRFはEF-GによるGTP加水分解依存的にリボソーム解離反応を促進することが知られており、これまでリボソーム再生過程におけるEF-GによるGTP加水分解の役割は不明であった。EF-GのGTP加水分解には①リボソーム解離反応の促進、②因子のリボソームサブユニットからの解離、の2つの側面があり、RRF1mtのNTEにより①の役割が不要になることが明らかとなった。
[2] 55Sリボソームの構造解析:ミトコンドリア55Sリボソームの調製方法を独自に確立してcryoEMによる構造解析を進めた。55Sリボソーム上のE-site tRNAの可視化に成功し、55SリボソームにはE-siteが存在しないという他グループによる先行報告を修正することができた。
[3] 哺乳類ミトコンドリアリボソームの生合成因子の機能解析:55Sリボソームの調製方法が確立されたため、生合成因子(RsfAmt, ObgH1, Mtg1)の生化学的な機能解析を進め、特にリボソームへの結合様式について知見を得た。

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2013 2012 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (3件)

  • [雑誌論文] Human G-proteins, ObgH1 and Mtg1, associate with the large mitochondrial ribosome subunit and are involved in translation and assembly of respiratory complexes.2013

    • 著者名/発表者名
      Kotani T., Akabane S., Takeyasu K., Ueda T. and Takeuchi N.
    • 雑誌名

      Nucleic Acids Res.

      巻: 41 ページ: 3713-22

    • DOI

      DOI:10.1093/nar/gkt079

    • 査読あり
  • [雑誌論文] RsfA (YbeB) Proteins Are Conserved Ribosomal Silencing Factors.2012

    • 著者名/発表者名
      Hauser R, Pech M, Kijek J, Yamamoto H, Titz B, Naeve F, Tovchigrechko A,Yamamoto K, Szaflarski W, Takeuchi N, Stellberger T, Diefenbacher ME, NierhausKH, Uetz P.
    • 雑誌名

      PLoS Genet.

      巻: 8(7) ページ: e1002815

    • DOI

      DOI:10.1371/journal.pgen.1002815

    • 査読あり
  • [学会発表] N-terminal extension of mammalian mitochondrial RRF alters the role of GTP-hydrolysis by EF-G in ribosome recycling2012

    • 著者名/発表者名
      Nono Tomita-Takeuchi
    • 学会等名
      Complex life of mRNA
    • 発表場所
      EMBL, Heidelberg, Germany
    • 年月日
      20121007-20121010
  • [学会発表] Functional analysis of Mtg1 in mammalian mitochondrial ribosome biogenesis

    • 著者名/発表者名
      小谷哲也
    • 学会等名
      日本RNA学会年会
    • 発表場所
      東北大学(仙台)
  • [学会発表] Mechanism of ribosome recycling in mammalian mitochondrial protein synthesis

    • 著者名/発表者名
      入江遼平
    • 学会等名
      日本RNA学会年会
    • 発表場所
      東北大学(仙台)

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公開日: 2014-07-24  

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