翻訳速度に依存したタンパク質フォールディング解析

翻译率依赖性蛋白质折叠分析

• 批准号: 21H04763
• 负责人: 田口 英樹
• 金额: $ 26.87万
• 依托单位: Tokyo Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-05 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21H04763/
• 关键词: タンパク質; フォールディング; 翻訳; プロテオミクス; ライブイメージング

初年度は以下の研究を推進した。【研究１】A) 翻訳速度に依存したフォールディングをするタンパク質の大規模同定：翻訳時フォールディングが翻訳伸長速度に影響を受けることが申請者らの研究を含めてこれまでに示唆されてきており、一部証明されている。しかし、プロテオームレベルでどうインパクトを及ぼすのか全く不明であった。そこで、翻訳伸長速度に影響を及ぼす翻訳因子の変異株、特定tRNAの欠損株などにおいて、どのようなタンパク質の発現やフォールディング（可溶性）が影響を受けうるのかプロテオームレベルで調べた。B) 再構築型無細胞翻訳系を用いた翻訳時フォールディング解析：翻訳速度に依存したフォールディングを分子レベルで詳細に調べるには再構成系が必須である。研究代表者がこれまで成果を挙げてきた大腸菌の翻訳再構成系（PUREシステム）を使ったフォールディング研究、シャペロン研究をベースとして、翻訳速度とフォールディングの関連が示唆されたタンパク質をPUREシステムで翻訳させて解析した。さらに、PUREシステムにシャペロンを加えることでフォールディングにどのような変化が及ぶかも調べた。【研究2】　生細胞内でのフォールディング可視化と分子機構：近年、ヒトの生細胞のサイトゾル内での翻訳過程を実時間でトラッキングする手法が開発されている。本研究では、この手法を発展させて、生きた細胞内で翻訳に共役したフォールディングを直接可視化することを目標の一つとしている。具体的には、天然構造を認識し、変性状態には結合しない抗体断片（構造認識Fab）を用いて、細胞内でのフォールディングを可視化する。R3年度はカナダで開発された構造認識Fabをコードする遺伝子を入手し、その特徴を調べるところから研究をスタートした。

In the first year, を below を research を advances た. A) study 1 】 【 turn に 訳 speed dependent し た フ ォ ー ル デ ィ ン グ を す る タ ン パ ク qualitative の mass with: turn when 訳 フ ォ ー ル デ ィ ン グ が turn 訳 elongation rate に を by け る こ と が applicants ら の research contains を め て こ れ ま で に in stopping さ れ て き て お り, evidence of A さ れ て い る. し か し, プ ロ テ オ ー ム レ ベ ル で ど う イ ン パ ク ト を and ぼ す の か く all unknown で あ っ た. そ こ で, turn 訳 elongation rate に influence を and ぼ す turn 訳 factor の - different strains, specific tRNA の owe damage strain な ど に お い て, ど の よ う な タ ン パ ク qualitative の 発 now や フ ォ ー ル デ ィ ン グ (soluble) が を by け う る の か プ ロ テ オ ー ム レ ベ ル で adjustable べ た. B) type to construct cell free turn 訳 を with い more た 訳 フ ォ ー ル デ ィ ン グ analytic: double に 訳 speed dependent し た フ ォ ー ル デ ィ ン グ を molecular レ ベ ル で detailed に adjustable べ る に は reconstitution is が must で あ る. Research representatives が こ れ ま で results を 挙 げ て き た coliform の turn 訳 to constitute a system (PURE シ ス テ ム) を make っ た フ ォ ー ル デ ィ ン グ research, シ ャ ペ ロ ン research を ベ ー ス と し て, turn 訳 speed と フ ォ ー ル デ ィ ン グ の masato even が in stopping さ れ た タ ン パ ク qualitative を PURE シ ス テ ム で turn 訳 さ せ て parsing し た. さ ら に, PURE シ ス テ ム に シ ャ ペ ロ ン を plus え る こ と で フ ォ ー ル デ ィ ン グ に ど の よ う な - が and ぶ か も adjustable べ た. Within living cells study 2 】 【 で の フ ォ ー ル デ ィ ン グ visualization と molecular mechanism: in recent years, ヒ ト の living cells の サ イ ト ゾ ル within で の turned 訳 process を be time で ト ラ ッ キ ン グ す る gimmick が open 発 さ れ て い る. This study で は, こ の gimmick を 発 exhibition さ せ て, raw き で た cell turn 訳 に し total service た フ ォ ー ル デ ィ ン グ を direct visualization す る こ と を target の つ と し て い る. Specific に を know し は, natural structure, - state に は combining し な い antibody fragment (tectonic know Fab) を with い て, intracellular で の フ ォ ー ル デ ィ ン グ を visualization す る. R3 annual は カ ナ ダ で open 発 さ れ た structure understanding Fab を コ ー ド す る heritage 伝 with を し, そ の, 徴 を adjustable べ る と こ ろ か ら research を ス タ ー ト し た.

项目成果

ユトレヒト大学(オランダ)

乌得勒支大学（荷兰）

コロラド州立大学(米国)

科罗拉多州立大学（美国）

Nascent polypeptide within the exit tunnel stabilizes the ribosome to counteract risky translation

• DOI: 10.15252/embj.2021108299
• 发表时间: 2021-10-20
• 期刊: EMBO JOURNAL
• 影响因子: 11.4
• 作者: Chadani, Yuhei;Sugata, Nobuyuki;Taguchi, Hideki
• 通讯作者: Taguchi, Hideki