光ピンセット法を用いたリボソームによる翻訳素過程の力学解析

利用光镊方法对核糖体基本翻译过程进行力学分析

• 批准号: 21870008
• 负责人: 飯塚 怜
• 金额: $ 1.76万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Research Activity Start-up
• 财政年份: 2009
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2009 至 2010
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21870008/
• 关键词: 光ピンセット; リボソーム; 翻訳開始; 翻訳アレスト

本申請研究では、翻訳過程のうち「開始段階」と「アレスト段階」に着目し、その素過程において1分子力学解析を行うことを目的としている。以下に、本年度の成果を示す。(1)翻訳開始段階の1分子力学解析30Sサブユニット-mRNA複合体に開始tRNA、開始因子2(IF2)、50Sサブユニットを加えて、30Sサブユニット-mRNA間の破断力測定を行った。30Sサブユニット-mRNA複合体に開始tRNAを添加すると、破断力が増大することを見出した。また、30Sサブユニット-mRNA-開始tRNA複合体にIF2と50Sサブユニットを共存させると、さらに破断力が増大することが分かった。先行研究により、開始tRNAの結合に伴ってmRNAのコンフォメーションが変化すること、50Sサブユニットの結合およびIF2のGTP加水分解によりリボソームの構造やIF2の結合位置が変化することが報告されている。このようなリボソーム-翻訳因子複合体のダイナミックな変化が30Sサブユニット-mRNA間相互作用を安定化し、効率的な翻訳開始を可能にしていると予想される。現在この仮説を検証すべく、コントロール実験を含めて様々な確認を行っている。(2)翻訳アレスト段階の1分子力学解析C末端にSecMのアレスト配列を有するHaloTagおよびSNAP-tagタンパク質を組換え発現させるコンストラクトを作成した。解離因子を除いた無細胞タンパク質翻訳系を用いることで、翻訳がアレストしたリボソーム-タグタンパク質複合体が安定に調製できることが分かった。また、リガンドを介してタグタンパク質をガラス基板上に固定することで、リボソーム-タグタンパク質複合体が効率よく基板固定できるようになった。現在までに数例、リボソーム-SecMアレスト配列間相互作用の破断が観察できている。

This application studies the "initial stage" and "lost stage" of the reverse and reverse process, and aims to analyze the molecular mechanics. The results of the year are shown below. (1)Molecular mechanics analysis of 30S-mRNA complex, initiation tRNA, initiation factor 2(IF2), 50S 30S-mRNA complex starts to add tRNA, and the breaking force increases. 30 S The first study was to investigate the structure of the binding system and the change of the binding position of IF2 in the binding system of 50S tRNA and the GTP hydrolysis of IF2. It is expected that the interaction between mRNA and mRNA will be stabilized and the efficiency of the transformation will be improved. Now, this is the first time that we've confirmed that we're going to be able to do this. (2)Molecular mechanics analysis of C terminal segment of C terminal of C terminal segment of C terminal of C terminal of Dissociation factors are removed from the cell-free matrix system, and the matrix complex is stabilized. The substrate is fixed on the substrate. The substrate is fixed on the substrate. The substrate is fixed on the substrate. A few examples are given to investigate the breakdown of interactions between pairs of molecules.

项目成果

Asymmetric ribosome interaction with mRNA in translation initiation

翻译起始中核糖体与 mRNA 的不对称相互作用

• 发表时间: 2009
• 作者: Tachibana;M.;Masuda;T.;Iizuka;R.;Funatsu;T.;Uemura;S.
• 通讯作者: S.

Single-molecule force measurement for 30S-mRNA interaction in translation initiation

翻译起始中 30S-mRNA 相互作用的单分子力测量

• 发表时间: 2010
• 作者: 増田智彰;船津高志
• 通讯作者: 船津高志

Analysis of the ribosomal movement along mRNA during translation by tethered particle motion method

通过系留粒子运动方法分析翻译过程中核糖体沿 mRNA 的运动

• 发表时间: 2009
• 作者: Arimori;C.;Iizuka;R.;Funatsu;T.;Uemura;S.
• 通讯作者: S.