リボソームの100S〜70S変換―定常期における蛋白合成制御機構の研究―

2002 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 14035250
• Research Institution: Osaka Medical College
• Principal Investigator: 和田 明 大阪医科大学, 医学部, 助教授 (80025387)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 吉田 秀司 大阪医科大学, 医学部, 助手 (60288735)
• Keywords: リボソーム / 翻訳 / 100Sリボソーム / 二価性試薬 / フットプリンテイング / cryo電子顕微鏡

Research Abstract

研究計画に基づいて、以下の研究を行った。
1.100Sリボソームを形成する蛋白質、RMF(ribosome modulation factor)のリボソーム結合位置の決定。
昨年度から二価性試薬2-イミノチオレーンを用いて100Sに結合したHis-taggedRMFと架橋されるリボソーム蛋白の同定に取り組み、L2,L13およびS13が架橋されることを見出した。この結果は1.RMFが50Sと30Sのインターフェースにあること、2.ペプチジルセンターがL2とL13の中間の領域にあることからRMFはペプチジルセンター(PTC)に覆い被さっていることを示唆した。この結合位置は100SがPTCの翻訳活性を休止した状態であることとよく符合する。つぎに、RNA修飾試薬DMSを用いてRMFが結合した100Sと、結合しない70Sの修飾をfoot printingによって比較し、PTC領域からL13にかけてRMFによる修飾阻害がおこることを見出した。これは架橋反応の結果とよく一致している。
2.cryo電子顕微鏡による100Sの立体構造解析
38個の100Sの電顕像から長軸の周りに回転させた平均イメージをとり、100Sが50S・30S・30S・50Sの構造をとることを確定することができた。しかしその後、他の研究機関のcryo電子顕微鏡を操作する共同研究者が事実上実験できない状況に陥ったため、これ以上協力関係を維持できなくなった。そのため最近、京大・理の藤吉好則教授と新たに協力関係を結び、cryo電子顕微鏡による研究を再発足させた。この遅れを取り戻すべく努力したい。

Research Products

• [Publications] Hideji Yoshida, Yasushi Maki, Hisako Kato, Hisao Fujisawa, Kaori Izutsu, Chieko Wada, Akira Wada: "The ribosome modulation factor (RMF) binding siteon the ribosome of Escherichia coli"J. Biochemistry,. 132. 983-989 (2002)
• [Publications] Akira Katayama, Atsuko Tsujii, Akira Wada, T Nishio, Akira Ishihama: "Systematic search for zinc-binding proteins in Escherichia coli"Eur. J. Biochemistry. 269・9. 2403-2413 (2002)
• [Publications] Keita Miyoshi, Rota Tsujii, Hideji Yoshida, Yasushi Maki, Akira Wada, Yasushi Matsui, Akio Toh-e, Keiko Mizuta: "Normal Assembly of 60S ribosomal subunits is required for the signaling in response to a secretory defect in Saccharomyces cerevisiae"J. Biol. Chem.. 277. 18334-18339 (2002)