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. 長期兵糧攻めによる難治性膵臓がんの克服

    ~長時間生体内で安定に酵素を働かせる新型ナノマシンの開発 ~先導物質化学…

  2. 術前心電図から術後の心房細動発症を予測するAIモ…

    ~ 潜在的な心房細動の早期発見と治療による心房細動患者の予後・QOL改善に期…

  3. 悪性リンパ腫の臨床予後を規定する免疫微小環境を同…

    ~新たな予後予測モデルの構築へ~ 悪性リンパ腫は血液がんの一種であり…

  4. 《9/4開催》未来社会デザイン統括本部&データ駆…

    ~FS本部&DX本部 合同シンポジウムを開催します。~九州大学は、「指定…

  5. 人工膝関節置換術後の痛み・機能・違和感を改善する…

    生まれながらの脚形状を個別に再現することで更なる成績向上が期待大学病院…

  6. 有機フォトン・アップコンバージョン粒子による神経…

    光による生体内での神経活動制御に向けた重要な一歩工学研究院楊井 伸浩…

  7. フジイギャラリー先行展示「THE NICHE き…

    フジイギャラリー先行展示「THE NICHE きみだけのニッチをさがせ」…

  8. ジェネティック・クエスト Episode1.自分…

    【九州大学病院】~ 市民向けのサイエンスカフェを開催いたします~コ…