2002 Fiscal Year Annual Research Report

分子擬態とプリオン特性をもつ翻訳終結因子の研究

Research Project

Project/Area Number	13308040
Research Institution	The University of Tokyo
Principal Investigator	中村義一東京大学, 医科学研究所, 教授 (40114590)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	伊藤耕一東京大学, 医科学研究所, 助手 (10262073)
Keywords	分子擬態 / 翻訳終結 / 解離因子 / ペプチドアンチコドン / 終止コドン / リボソーム再生因子 / 酵母プリオン / 翻訳調節
Research Abstract	遺伝暗号の発見から40年余、3通りの終止コドン解読の仕組は今日まで謎に包まれてきたが、ようやく我々の研究によって解離因子と命名された制御タンパク質がtRNAを擬態し、ペプチド製のアンチコドンを使って終止コドンを識別するという仕組が明らかになった。この発見は、翻訳制御因子の結晶構造解析とも相まって、タンパク質とRNAという異なる生体高分子間の分子擬態という新しい概念を生み出した。さらに、酵母の解離因子のサブユニットには、動物のPrP(プリオン病の原因タンパク質)と同様なペプチドリピートがあり、プリオン様の特徴を示すため、本研究では分子擬態とプリオン特性の両面から翻訳終結因子の研究を実施し、次の研究成果を明らかにした。 1)真核生物であるテトラヒメナは例外的に終止コドンとしてUGAのみを使用するが、テトラヒメナ解離因子は潜在的に3種類の終止コドンを認識できる。UGA特異性はペプチドアンチコドン領域の構造(あるいはアミノ酸配列)特性によって温度依存的にモジュレートされている。 2)原核生物リボソームの23SrRNA上のA2602塩基がペプチド解離反応を特異的に触媒する。 3)リボソーム再生因子RRFと伸長因子EF-Gが相互作用するアミノ酸(領域)を明らかにした。 4)酵母解離因子eRF3(Sup35)上のプリオン化配列特性をリピート性とGln/Asn含量の2特性から分析した。さらにリピート部分を非Gln/Asn配列にすると酵母プリオンの特異性であるシャペロンHsp104依存性が消失する。

Research Products

(12 results)

All Other

All Publications (12 results)

[Publications] Oguro, A.: "High affinity RNA for initiation factor 4A helicase binds selectively compact form of eIF4A and hinders cap-dependent translation by blocking ATP hydrolysis"RNA. (in press). (2003)
[Publications] Laursen, B.S.: "Characterization of mutations in the GTP-binding domain of IF2 resulting in cold-sensitive growth of Escherichia coli"J.Mol.Biol.. 326. 543-551 (2003)
[Publications] Nakamura, Y: "Making sense of mimic in translation termination"Trends Biochem.Sci.. 28. 99-105 (2003)
[Publications] Polacek N.: "The critical role of the universally conserved A2602 of 23S ribosomal RNA in the release of the nascent peptide during translation termination"Mol.Cell. 11. 103-112 (2003)
[Publications] Blake, B.K: "Backbone ^1H, ^<13>C, and ^<15>N assignments of the ribosome recycling factor from Thermus thermophilus"J.Biomol.NMR. 24. 81-82 (2002)
[Publications] Ito, K.: "Omnipotent decoding potential resides in eukaryotic translation termination factor eRF1 of variant-code organisms and is modulated by the interactions of amino acid sequences within the domain 1"Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 99. 8494-8499 (2002)
[Publications] Ito, K.: "Elongation factor G participates in ribosome disassembly by interacting with ribosome recycling factor at their tRNA-mimicry domains"Mol.Cell. 9. 1263-1272 (2002)
[Publications] Nevskaya, N.: "Structure of ribosomal protein L1 from Methanococcus thermolithotrophicus. Functionally important structural invariants on L1 surface"Acta Cryst.. D58. 1023-1029 (2002)
[Publications] Nakamura, Y: "A tripeptide discriminator for stop codon recognition"FEBS Lett.. 514. 30-33 (2002)
[Publications] Kervestin, S: "Isolation and expression of two genes encoding eukaryotic release factor 1 (eRF1) from Paramecium tetraurelia"J.Euk.Microbiol. 49. 374-382 (2002)
[Publications] Nakamura, Y: "Protein tRNA mimicry in translation termination"Cold Spring Harbor Symp.Quant.Biol. 66. 469-475 (2002)
[Publications] Uno, M.: "Polypeptide release at sense and noncognate stop codons by localized charge-exchange alterations in translational release factors"Proc.Natl.Acad.Sci.USA. 99. 1819-1824 (2002)

2002 Fiscal Year Annual Research Report

分子擬態とプリオン特性をもつ翻訳終結因子の研究

Principal Investigator

中村 義一 東京大学, 医科学研究所, 教授 (40114590)

Research Products

[Publications] Oguro, A.: "High affinity RNA for initiation factor 4A helicase binds selectively compact form of eIF4A and hinders cap-dependent translation by blocking ATP hydrolysis"RNA. (in press). (2003)

[Publications] Laursen, B.S.: "Characterization of mutations in the GTP-binding domain of IF2 resulting in cold-sensitive growth of Escherichia coli"J.Mol.Biol.. 326. 543-551 (2003)

[Publications] Nakamura, Y: "Making sense of mimic in translation termination"Trends Biochem.Sci.. 28. 99-105 (2003)

[Publications] Polacek N.: "The critical role of the universally conserved A2602 of 23S ribosomal RNA in the release of the nascent peptide during translation termination"Mol.Cell. 11. 103-112 (2003)

[Publications] Blake, B.K: "Backbone ^1H, ^<13>C, and ^<15>N assignments of the ribosome recycling factor from Thermus thermophilus"J.Biomol.NMR. 24. 81-82 (2002)

[Publications] Ito, K.: "Omnipotent decoding potential resides in eukaryotic translation termination factor eRF1 of variant-code organisms and is modulated by the interactions of amino acid sequences within the domain 1"Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 99. 8494-8499 (2002)

[Publications] Ito, K.: "Elongation factor G participates in ribosome disassembly by interacting with ribosome recycling factor at their tRNA-mimicry domains"Mol.Cell. 9. 1263-1272 (2002)

[Publications] Nevskaya, N.: "Structure of ribosomal protein L1 from Methanococcus thermolithotrophicus. Functionally important structural invariants on L1 surface"Acta Cryst.. D58. 1023-1029 (2002)

[Publications] Nakamura, Y: "A tripeptide discriminator for stop codon recognition"FEBS Lett.. 514. 30-33 (2002)

[Publications] Kervestin, S: "Isolation and expression of two genes encoding eukaryotic release factor 1 (eRF1) from Paramecium tetraurelia"J.Euk.Microbiol. 49. 374-382 (2002)

[Publications] Nakamura, Y: "Protein tRNA mimicry in translation termination"Cold Spring Harbor Symp.Quant.Biol. 66. 469-475 (2002)

[Publications] Uno, M.: "Polypeptide release at sense and noncognate stop codons by localized charge-exchange alterations in translational release factors"Proc.Natl.Acad.Sci.USA. 99. 1819-1824 (2002)

中村義一東京大学, 医科学研究所, 教授 (40114590)