| 研究課題/領域番号 |
25291008
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 研究機関 | 北海道大学 |
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研究代表者 |
姚 閔 北海道大学, 先端生命科学研究科(研究院), 教授 (40311518)
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| 研究期間 (年度) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| キーワード | リボソーム生合成 / 5S rRNP / Rrs1 / Rpf2 / 5S rRNA / X線結晶解析 / 相互作用解析 |
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| 研究概要 |
近年，真核生物リボソームの5S rRNA前駆体（トランス因子，リボソームタンパク質，5S rRNA，からなるrRNP複合体）が，核内において，他のrRNAとは異なり，RNAポリメラーゼIIIによって合成され，特殊な経路を経て成熟した後に，リボソーム前駆体90Sと会合することによって，リボソームの最終的な成熟を開始させることが明らかになった．本研究では，X線結晶構造解析の手法を用いて，5S rRNA成熟に関わる各因子間の相互作用と構造変化を示すスナップショット像を解析することで，5S rRNAの成熟機構に迫る．また，タンパク質合成装置リボソームの品質管理における5S rRNP複合体の役割を解明する．
本研究の目的を達成するために，今年度に，トランス因子Rpf2，Rrs1の複合体の構造解析を試みた．まず，付加剤を加えることによって断片化されたRpf2-Rrs1のコア部分Rpf2f-Rrs1fの2.2Å分解能の回折能を持つ結晶を得ることに成功した．しかし，Rpf2とRrs1が新規構造であるため，分子置換法による位相決定に至ることができなかった．そこで，Rpf2f-Rrs1f（Rpf2：10-254aa; Rrs1f：18-114aa）のSe置換体を調製し，3.5Å分解能でのSe-SADデータを得て，Nativeの回折データを合わせて，構造解析に成功した．得られた構造はRpf2fとRrs1fが一つのrigid-coreを形成し，Rpf2とRrs1がそれぞれ単独に安定な構造を形成していないことを示唆している．よって，今後，この構造の情報に基づいて，結合実験やrRNP複合体の構造解析を進め，タンパク質合成装置リボソームの品質管理における5S rRNP複合体の役割を明らかにする．
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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
本研究の目的は，トランス因子Rpf2，Rrs1および5S rRNP複合体構造解析により，タンパク質合成装置リボソームの品質管理における5S rRNP複合体の役割を解明することである．本年度は，Rpf2f-Rrs1f複合体の構造を得ることができ，着実に研究を進めている．
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| 今後の研究の推進方策 |
本年度の研究から，Rpf2とRrs1のコア部分が完全に一つのrigid-bodyを形成していることが分かったので，今後の実験計画を一部分変更し，Rpf2とRrs1の単独の構造解析を行わず，Rpf2f-Rrs1f，それぞれのC末端ドメイン（Rpf2_CTD, Rrs1_CTD）がリボソームタンパク質RpL5，RpL11，5S rRNAとの相互作用解析に絞り，Rpf2，Rrs1の機能を明らかにする．また，相互作用解析の結果に基づいて，5S rRNP複合体の調製条件を検討し，複合体の構造解析を行う．
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| 次年度の研究費の使用計画 |
本年度に解析したRpf2f-Rrs1fの構造は，Rpf2とRrs1が単独に安定な構造を形成していない可能性を示唆しているから，当初計画したRpf2とRrs1のそれぞれの大量調製を中止したため，未使用額が生じた．
得られたRpf2f-Rrs1fの構造に基づいたRpf2とRrs1の機能解析のため，Rpf2とRrs1のドメインの大量調製，および，それらのドメインとリボソームタンパク質RpL5，RpL11, 5S rRNAの相互作用解析の実験に使用する．
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