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2022 年度 実績報告書

非典型翻訳の試験管内再構成とそのメカニズムの解明

公募研究

研究領域マルチファセット・プロテインズ:拡大し変容するタンパク質の世界
研究課題/領域番号 21H05727
研究機関兵庫県立大学

研究代表者

町田 幸大  兵庫県立大学, 工学研究科, 准教授 (20553093)

研究期間 (年度) 2021-09-10 – 2023-03-31
キーワードCAGリピート / 非典型翻訳 / ポリアミン / 再構成型無細胞翻訳系
研究実績の概要

本研究の目的は、ハンチントン病に関与するCAGリピート配列の異常伸長に起因する非典型的な翻訳を、ヒト因子由来の再構成型無細胞翻訳系で再現することにより非典型翻訳の分子機構の一端を明らかにすることである。そのための研究計画として、本年度も申請者が開発したヒト因子由来の再構成型無細胞翻訳系を利用して翻訳開始因子群が非典型翻訳に与える影響を解明するための実験に取り組んだ。具体的には、CAGリピートを有するHtt exon-1遺伝子のmRNAを作成し、これをヒト因子由来再構成型無細胞翻訳系で翻訳させると、細胞内で生じる翻訳(標準翻訳:AUG開始コドンから始まるin-frameと、翻訳開始点が不明の非標準翻訳:+1 frame産物および+2 frame産物)が再構成系でも再現できること、また非標準翻訳にも翻訳開始因子群に依存した翻訳開始フェーズが必要であることを明らかにした。さらに、非標準翻訳の原因となる因子を探索する中で、RNAに相互作用することで核酸やタンパク質合成を促進すると言われるポリアミンが、CAGリピート由来の+1 frameと+2 frameの翻訳を顕著に促進することを新たに発見した。一方、非標準翻訳の開始点を決めるために質量分析による解析を行ったが、得られた結果はHtt exon-1とは無関係の配列であったため、分析に供する産物の量(合成量)が少ないことや精製度が低いことが問題点の一つとして挙げられた。

現在までの達成度 (段落)

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (2件)

すべて 2022

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (1件)

  • [雑誌論文] Nascent peptide-induced translation discontinuation in eukaryotes impacts biased amino acid usage in proteomes2022

    • 著者名/発表者名
      Ito Yosuke、Chadani Yuhei、Niwa Tatsuya、Yamakawa Ayako、Machida Kodai、Imataka Hiroaki、Taguchi Hideki
    • 雑誌名

      Nature Communications

      巻: 13 ページ: 7451

    • DOI

      10.1038/s41467-022-35156-x

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 非典型翻訳の試験管内再構成とそのメカニズムの解明2022

    • 著者名/発表者名
      町田幸大
    • 学会等名
      第22回日本蛋白質科学会年会

URL: 

公開日: 2023-12-25  

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