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本研究は、翻訳停滞解消システムであるトランス・トランスレーションの反応機構の解明を目的としている。前年度までにトランス・トランスレーションの反応を試験管内で再現し、リボソーム結合活性、ペプチド転移反応活性、GTP加水分解活性によって反応中間体を評価することが可能になった。
トランス・トランスレーションにおいて、tmRNA/SmpB分子が中心的な役割を果たす。tmRNA/SmpBは翻訳伸長因子EF-Tu/GTPによってリボソームのAサイトへ運ばれ、GTP加水分解が起こり、EF-Tu/GDPはリボソームから解離して、ペプチド転移反応が起こる。今年度は、tmRNA/SmpBがどのような翻訳停滞リボソームを好むのか検証した。mRNAの種類を変えることで様々な翻訳停滞状態を再現し、それらに対して活性を測定した。
その結果、tmRNA/SmpBはmRNAの3'末端で停滞したリボソームに対して効率よくペプチド転移反応が起きることを明らかにした。それに対して、mRNAの途中で停滞したリボソームに対してはほとんどペプチド転移反応活性を示さなかった。興味深いことに、GTP加水分解はどちらの停滞リボソームに対しても起きることを明らかにした。蛍光標識したSmpBを用いて蛍光偏光解析を行ったところ、後者のリボソームに対しては、結合活性の低下が見られた。
これらの結果は、「tmRNA/SmpBは最初の解離会合の段階ではなく、その後のGTP加水分解後にリボソームの状態を見分けている」ことを示唆するものであった。
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