哺乳動物ゲノム由来遺伝子に見いだされた翻訳フレ-ムシフトの分子機構

哺乳动物基因组基因中发现的翻译移码的分子机制

• 批准号: 03222203
• 负责人: 松藤 千弥
• 金额: $ 1.28万
• 依托单位: Jikei University School of Medicine
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 1991
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1991 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-03222203/
• 关键词: オルニチン脱炭酸酵素アンチザイム; 翻訳フレ-ムシフト ポリアミン; 翻訳調節; 遺伝子発現; 無細胞蛋白合成系; エドマン分解法; mRNA高次構造

オルニチン脱炭酸酵素アンチザイムのmRNAは本蛋白質をコ-ドできるオ-プン・リ-ディング・フレ-ム(ORF)を欠き、翻訳に際してフレ-ムの変更が必要な特殊な構造を持つ。cDNAより合成したアンチザイムmRNAをウサギ網状赤血球溶血液で翻訳させ産物のN末端構造を放射エドマン分解法で解析したところ、翻訳開始部位をコ-ドするフレ-ムはC末端側のフレ-ムとは異なることが確認された。また翻訳後回収したmRNAを逆転写酵素ーPCR法でシ-クエンスした結果、mRNAの一次構造の改変は認められず、フレ-ムの変更はリボソ-ムシフトによると結論された。これは真核生物の細胞遺伝子として最初のフレ-ムシフト遺伝子である。フレ-ムシフトの効率はポリアミンの添加によって著しく促進され最大30%に達した。次に5'側からの段階欠失mRNAの翻訳を調べ、フレ-ムシフト部位は第1のORFの最下流の終結コドンを含む6コドンの範囲に存在することを明らかにした。しかしコ-ド領域の5'端100塩基の範囲の欠失により翻訳効率は著減し、このmRNA領域またはその翻訳産物がフレ-ムシフトを促進することが示唆された。フレ-ムシフト部位には既知のフレ-ムシフト遺伝子との相同性は見つからなかったが、その3'側の隣接部に高次構造(pseudoknot・ヘアピンル-プ)をとる領域が存在し、フレ-ムシフトやその調節に関与する可能性がある。さらに逆転写酵素ーPCR法を用いてヒトアンチザイムmRNAの塩基配列を決定した。コ-ド領域におけるラットmRNAとの相同性は85%であったが、ラット同相翻訳にはフレ-ムシフトが必要であるとともに、上記の高次構造は保存されておりその重要性が示唆された。

The expression of mRNA in the protein ORF is necessary to maintain a special structure. cDNA synthesis, mRNA synthesis, and N-terminal structure of hemolytic products of reticulocytes were analyzed by radial decomposition method, and the C-terminal structure of hemolytic products of reticulocytes was confirmed. The results of PCR and the primary structure of mRNA were analyzed. This is the first time a eukaryotic organism has ever had a genetic mutation. The maximum increase in the number of participants is 30%. The next 5'-side segment is missing mRNA translation, and the next 5'-side segment is missing mRNA translation. The next 5 '-side segment is missing mRNA translation. The next 5'-side segment is missing mRNA translation. The next 5 '-side segment is missing mRNA translation. The 5'-terminal 100-base region of the mRNA domain is deficient in transcription efficiency, and the mRNA domain is deficient in transcription efficiency. The identity of the known pseudo-genetic elements in the pseudo-genetic region and the possibility of the existence of the domain and the regulation of the pseudo-genetic elements in the adjacent region on the 3'side are discussed. The reverse transcription enzyme PCR method was used to determine the nucleotide sequence of mRNA. 85% of mRNA identity in the domain of the gene is essential for the preservation of the higher order structure of the gene.

项目成果

Ryuhei Kanamoto: "Translational control mechanism of ornithine decarboxylase by asparagine and putrescine in primary cultured hepatocytes." Arch.Biochem.Biophys.291. 247-254 (1991)

Ryuhei Kanamoto：“原代培养肝细胞中天冬酰胺和腐胺对鸟氨酸脱羧酶的翻译控制机制。”

Yasuko Murakami: "Antizyme,a protein induced by polyamines,accelerates the degradation of ornithine decarboxylase in Chinesehamster ovaryーcell extracts." Biochem.J.

Yasuko Murakami：“抗酶是一种由多胺诱导的蛋白质，可加速中国仓鼠卵巢细胞提取物中鸟氨酸脱羧酶的降解。”

Senya Matsufuji: "Translational frameshifting is involved in the synthesis and regualtion of rat ornithine decarboxylase antizyme."

Senya Matsufuji：“翻译移码参与了大鼠鸟氨酸脱羧酶抗酶的合成和调节。”

Youichi Miyazaki: "Human ornithine decarboxylase antizyme mRNA requires ribosomal frameshifting for its translation."

Youichi Miyazaki：“人类鸟氨酸脱羧酶抗酶 mRNA 的翻译需要核糖体移码。”

Youichi Miyazaki: "Cloning and characterization of a rat gene encoding ornithine decarboxylase antizyme." Gene.

Youichi Miyazaki：“编码鸟氨酸脱羧酶抗酶的大鼠基因的克隆和表征。”