| 研究課題/領域番号 |
24310148
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 研究機関 | 慶應義塾大学 |
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研究代表者 |
中東 憲治 慶應義塾大学, 政策・メディア研究科, 特任准教授 (70322740)
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| 研究分担者 |
森 浩禎 奈良先端科学技術大学院大学, バイオサイエンス研究科, 教授 (90182203)
金井 昭夫 慶應義塾大学, 環境情報学部, 教授 (60260329)
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| 研究期間 (年度) |
2012-04-01 – 2015-03-31
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| キーワード | リボソームプロファイリング / ゲノム解析技術 / 翻訳 / リボソーム / 抗生物質 |
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| 研究概要 |
本研計画は、リボソームプロファイリングというしい手法を用いることにより、mRNA、生ペプチドの局所構造による翻訳効率の変化を明らかにすることで、翻訳装置の基本的性質や薬剤による翻訳阻害の実体、翻訳に関わるタンパク質性因子やsmall RNAによる翻訳の制御をゲノムワイドに明らかにすることが目標である。本年度の実績として、以下の2つを挙げる。'
1.リボソームをターゲットとする抗生物質(薬剤)であるクロラムフェニコール(Cm)、テトラサイクリン(Tet)で翻訳を阻害した際のリボソームプロファイルを取得し、薬剤無しと比較して解析を行った。Cm存在下では特定の新生ペプチド配列が翻訳を阻害することが分かった。Cmはペプチドトランスファーを妨げることで翻訳を阻害すると考えられているため、新生ペプチド配列が作用に影響することは意外な結果である。一方、Tet存在下ではPサイトを開始コドンが占めているリードが極めて多いことが分かった。これは、開始コンプレックスから伸長に移行する際にTetが最も強く作用する結果と考えられる。TetはアミノアシルtRNAとリボソームの結合を阻害することにより伸長を押さえると考えられており、これもこれまでの知見からは予想できない結果であった。これらの結果はこれまで明らかになっていなかったin vivoにおける薬剤の作用を示すものと期待され、将来的に薬剤の利用法や新規薬剤の開発にも影響する重要な結果だと考えている。
2.small RNAによる翻訳アレストを解析するため、多くのsmall RNAの機能に必須と考えられているhfq遺伝子の欠損株及び、協調して機能するRNaseEの変異株でリボソームプロファイルとRNAのプロファイリングを行った。small RNA発現量及び一部mRNAの翻訳効率に変化があることが確認できており、次年度より、両者の関連を明らかにするためにsmall RNAのターゲット予測及び実験による確認を行う。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
次項(12.)でも記すように、全体として研究計画を達成するためシーケンス費用を圧縮する方法を考案、テストしたため、本年度予定のシーケンス解析の一部を次年度に持ち越したが、その代わり次年度予定であったin vitro翻訳系を使った解析系を既に立ちあげており、全体の計画の中での達成度は予定通りと考えている。
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| 今後の研究の推進方策 |
1.ストールしたリボソームをレスキューする系を欠損した株を用い、さらに多くの候補配列の発見を可能にする。2.薬剤の使用や、ストレスを与えて実験を行い、条件的に翻訳に影響する構造の発見を目指す。3.リボソームプロファイルによって見いだした、翻訳効率に影響を与える配列をtoe printingやレポーター遺伝子の系を用いて確認する。
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| 次年度の研究費の使用計画 |
申請時の研究予算と交付額に差があったため、当初の計画を達成するための方法を考え、ライブラリの調整法の変更、複数サンプルの同時反応により次世代シーケンスにかかる費用を圧縮することが最も有効であると結論した。そのための手法開発に少し時間がかかったので、24年度中に達成予定であったシーケンスの一部が来年度初めまで遅れたが、実質的には予定通りの計画で進んでいる。今年度未使用分の一部を昨年度予定であったシークエンスに使用し、残りを今後2年に割り振ることでシーケンス以外の研究計画も計画当初の予定通り進めることが出来る見込みとなった.
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