2021 Fiscal Year Annual Research Report
細菌リボソームRNAにコードされ生存危機ストレスにより翻訳される防御ポリペプチド
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19K22240
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
坂口 和靖 北海道大学, 理学研究院, 教授 (00315053)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
鎌田 瑠泉 北海道大学, 理学研究院, 准教授 (40750881)
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| Project Period (FY) |
2019-06-28 – 2022-03-31
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| Keywords | ポリペプチド / ストレス / 翻訳 / コーディング / 抗菌活性 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
生命科学・分子生物学のセントラルドグマにおいて、生命現象を主として担うポリペプチド（タンパク質）は、遺伝情報を有するDNAから転写されたmRNAにコードされ、そのmRNAからの翻訳によって生合成される。本研究では、原核生物がノンコーディングRNAであるrRNA中にポリペプチドを潜在的にコードし、生存危機回避などの特殊な状況においてポリペプチド（r-Peptide）に翻訳されるという新規「r-Peptide仮説」の下、rRNA由来r-Peptideの同定とその機能解明を目指した。
本研究において、インフォマティクス解析より抽出した４種のr-Peptide配列のうち、r-Pep１が抗菌活性を有することを見出し、その活性に対する多量体の効果を解析した。続いて、r-Pep2が細菌に対する抗生剤活性の阻害能を有し、その抗-抗生剤活性がアミノグリコシド系に特異的であることを明らかとした。また、r-Pep2が大腸菌の封入体形成を促進するという興味深い結果を得た。さらに、プロテオーム解析により、r-Pep2活性が、活性酸素種の発生経路の阻害によるものであることが示唆された。加えて、r-Pep2を特異的に認識する抗体の作製に成功し、この抗体を用いた分析によりr-Pep2酸化体が大腸菌内に存在する可能性が示された。以上、本研究によりr-Peptide仮説を強く支持する結果が得られた。さらに、細菌の抗生物質耐性における興味深い新規な機構が示唆された。
本研究は、大腸菌の危機状態対応への進化の解明として大きな意味を持つばかりでなく、医療に対しても極めて重要な意義を持つ。近年、抗生物質多剤耐性菌の発生が医学的・社会的に非常に大きな問題となっている。本研究により、原核生物の危機回避メカニズムが解明され、この新規メカニズムに基づいた全く新しいタイプの抗生物質の開発へと展開されることが強く期待される。
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[Journal Article] PPM1D Is a Therapeutic Target in Childhood Neural Tumors2021
Author(s)
Jelena Milosevic, Diana Treis, Susanne Fransson, Gabriel Gallo-Oller, Baldur Sveinbjornsson B, Nina Eissler, Keiji Tanino, Kazuyasu Sakaguchi, Tommy Martinsson, Malin Wickstrom, Per Kogner, John Inge Johnsen
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Journal Title
Cancers
Volume: 13
Pages: 6042-6062
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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