真核生物の転写伸長を制御するトリガー反応の1分子観察

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転写や翻訳の反応では、反応の中核を担うRNAポリメラーゼ・リボソーム等に多くの制御因子が結合した複合体 (超分子) が形成されることで、高度な制御が行われている。このような超分子を試験管内で解析することは有用なアプローチであるが、細胞内の複合体には(おそらく未知因子を含む) 多数の分子の助けによって形成されるものも存在し、試験管内で再構成した既知因子による複合体と細胞内の複合体が異なる可能性がある。昨年度までの研究の経過から、本年度では、超分子のモデルとなる翻訳複合体を、多価の結合手を用いることができるDNAオリガミを用いて精製する系を開発することを目標とした。DNAオリガミを用いた多価精製を実現するためには、DNAオリガミ担体上の結合手の種類を２種類以上に増やし、その2種類の結合手が同時に目標複合体に作用した時だけ結合が安定するよう、比較的弱い結合種を用いることが必要である。そこで、DNAオリガミ上に結合させたGFPやタグペプチドに対する抗体で目的分子を捕らえる系を開発した。その結果、GFPを融合させたリボソームや、リボソームによって翻訳されたタグペプチドがDNAオリガミに特異的に結合することを確認した。また、翻訳途中のリボソームを特異的にDNAオリガミ上に結合させることを目標に、翻訳を途中で停止させるストール配列 (SecM) の検討を行った。その結果、リボソームと新生ペプチドの複合体が安定に保持されることを示した。これらの研究結果は、DNAオリガミ上の複数の抗体を用い、翻訳途中のリボソームを特異的に精製する系を確立するために有用な成果である。本研究を発展させることで、細胞破砕液中の目標複合体をDNAオリガミを用いた多価精製を行う実験系の確立に貢献すると期待される。