タンパク質合成に関わる新たな因子を発見

~ リボソーム衝突を解消する複合体がmRNAの固い構造を解く ~

ポイント

・翻訳中のリボソームに比べて、走査リボソームの解析はあまり進んでいなかった。
・走査リボソームの結合タンパク質として新たにASC-1複合体を同定し、走査リボソームがmRNA上を進みやすいように固い構造を解く機能を持つことを見出した。
・走査リボソームを介した翻訳制御機構と疾患との関連が明らかになることが期待される。

概要

 翻訳は、DNAからmRNA(※1)に写し取られた遺伝情報をもとに、タンパク質を産生する過程です。翻訳はまず、走査リボソームがmRNA上を進みながら翻訳開始点を探し、次に翻訳リボソームがmRNAの遺伝情報を読み取りながらタンパク質を合成していくという段階からなります。走査リボソームと翻訳リボソームには主要な構成因子以外にも他の様々なタンパク質が結合しており、これらはそれぞれの段階が円滑に進むように補助していると考えられています。これまでに翻訳リボソームの結合タンパク質の解析は広く行われてきましたが、一方で走査リボソームの結合タンパク質の研究は、技術的な問題によりあまり進んでいませんでした。
 九州大学生体防御医学研究所の中山 敬一 主幹教授、松本 有樹修 准教授、木藤 有紀 研究員、市原知哉 研究員、理化学研究所開拓研究本部の岩崎 信太郎 主任研究員らの研究グループは、走査リボソームに結合するタンパク質を網羅的に同定する新規手法『Sel-TCP-MS法』を開発しました。この手法を用いて、走査リボソームにASC-1複合体が結合していることを見出しました。
 これまでの研究によって、ASC-1複合体は翻訳リボソームに結合してリボソーム衝突(※2)を解消することが知られていました。今回の研究では、ASC-1複合体は翻訳リボソームだけでなく走査リボソームにも結合しており、ASC-1複合体はmRNAの固い構造を解くことで、走査リボソームがmRNA上を進みやすくするように補助する機能を持つことが明らかになりました。
 翻訳リボソームとその結合タンパク質の異常が神経変性疾患等の様々な疾患の原因になることが知られていますが、走査リボソームの結合タンパク質と疾患の関連はまだあまり解析が進んでいません。今後Sel-TCP-MS法で走査リボソームの結合タンパク質を調べていくことで、新たに疾患発症機序が解明されることが期待されます。
 本研究成果は欧州分子生物学機構が発行する専門誌「The EMBO Journal」に2023年4月24日に掲載されました。

用語解説

(※1) mRNA:messenger RNAの略で、タンパク質を合成するための塩基配列情報を持ったRNAです。その遺伝情報は特定のアミノ酸に対応するコドンと呼ばれる3塩基配列という形になっていて、リボソームがmRNAの情報からタンパク質を合成する反応を翻訳と呼びます。
(※2) リボソーム衝突:なんらかの原因で翻訳リボソームがmRNA上で停滞すると、後続の翻訳リボソームが衝突してしまいます。リボソームが衝突すると翻訳を正常に進められないため、ASC-1複合体が関与する翻訳品質管理機構によって衝突が解消されます。

詳細

詳細は九州大学プレスリリースをご参照ください。

キャンパス内で育てられた農作物を販売しています

九州大学芸術工学部フィルハーモニー管弦楽団 第53回定期演奏会

関連記事

  1. 《8/6開催》第198回アジア・オセアニア研究教…

    佐原 寿史 教授(鹿児島大学先端科学研究推進センター)九州大学アジア…

  2. AI 技術で新型コロナウイルスの進化メカニズムを…

     ~ウイルスの進化予測を踏まえた感染症対策の第一歩 ~ ポイント…

  3. 【12/5~3/25開催】教室旧蔵コレクションー…

    ~ 教室旧蔵コレクションー和漢書編ー ~ 令和5年(2023)は、明…

  4. 慢性腎不全の原因物質を効率的に体内から除去する吸…

    工学研究院藤ヶ谷 剛彦 教授慢性腎不全治療の負担軽減に期待ポイン…

  5. AIで発見した「新規バイオマーカー」に基づいた迅…

    ~大学とDeep Techが切り開く新しい創薬の姿~本事業のポイン…

  6. 病的ひきこもりと健康なひきこもりを区別する評価法…

    〜ゲーム障害・うつ病などを併存しやすい「病的ひきこもり」の早期支援実現へ期待…

  7. 新しいRNA編集技術「RECODE」を開発

    ~狙ったRNAのCをUへ正確に変換。動物細胞とマウスで作動を実証~農学研…

  8. ミトコンドリア分裂を促進する新しい因子を発見

    医学研究院古川 健太郎 助教ポイント・ミトコンドリアは分裂と融合…