細菌のタンパク質品質保持機構trans-translationと遺伝子発現制御

细菌蛋白质量维持机制转译与基因表达控制

• 批准号: 15032233
• 负责人: 阿保 達彦
• 金额: $ 2.62万
• 依托单位: Okayama University
• 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: 2003
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2003 至 2004
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-15032233/
• 关键词: trans-translation; lac operon; 翻訳; 転写; プロテアーゼ; ssrA; LacI; tmRNA; 遺伝子発現制御; バクテリア; 環境応答; SsrA

tRNAとmRNAの双方の機能を兼ね備えることからtmRNAとも呼ばれるRNAはssrA遺伝子にコードされ、trans-translationにおいて中心的役割を担う。trans-translationは主に終止コドンを持たないmRNAの3'末端でストールしたリボソームに対しておこる現象で、そのA部位にtmRNAがまずtRNAとして入り、その後翻訳がtmRNA上のコード領域にスイッチして続行される特殊な翻訳機構である。その結果出来るタンパク質は、もとのmRNAが何であれ、そのC末端にClpXPなどのプロテアーゼの標的となるtmRNA由来のアミノ酸配列を持つため、合成された直後に速やかに分解される。大腸菌Lactose RepressorをコードするlacIは、そのORFの最後の部分がLacI結合部位と重複し、そこに結合したLacIが転写伸長を妨げるため不完全長のlacI mRNAが出来、その3'末端でtrans-translationがおこる。ssrAを欠失する大腸菌株において、誘導物質添加に対するlac operonの発現応答が遅れるという現象が見られ、通常速やかに分解除去される不完全長のLacIが、trans-translationがおこらないために細胞内に残り、それがlac operonの発現応答の遅れの原因の一つになる可能性が考えられた。実際にtmRNA欠損株で見られる分解され残った短いLacIに相当するC末端欠失LacIは、DNA結合活性の誘導物質に対する感受性が完全長のものよりも低くなっていることがin vivo, in vitro双方で示された。また,このような短いLacIに対応する短いmRNAも検出された。これらの結果は、trans-translationが調節タンパク質の品質保持を通して菌体の外部環境変化に対する素早い応答を保証していることを示唆する。

TRNA と mRNA の を の function and both sides ね prepared え る こ と か ら tmRNA と も shout ば れ る RNA は ssrA posthumous son 伝 に コ ー ド さ れ, trans - translation に お い cut を bear う て center service. Trans - translation は main に termination コ ド ン を hold た な い mRNA の 3 'end で ス ト ー ル し た リ ボ ソ ー ム に し seaborne て お こ る で, そ の A part に tmRNA が ま ず tRNA と し て in り, そ の after double 訳 が tmRNA on の コ ー ド field に ス イ ッ チ し て 続 line さ れ る special な turn Youdaoplaceholder0 institution である. そ の results る タ ン パ ク は, も と の mRNA が what で あ れ, そ の C terminal に ClpXP な ど の プ ロ テ ア ー ゼ の mark と な る tmRNA origin の ア ミ ノ acid with column を hold つ た め, synthetic さ れ た straight after に speed や か に decomposition さ れ る. Coliform Lactose Repressor を コ ー ド す る lacI は, そ の ORF の の finally part が lacI combining site と repeat し, そ こ に combining し た lacI が planning write elongation を hinder げ る た め incomplete long の lacI The mRNAが comes out, そ <s:1> at the 3' end で transtranslation がお る る. Lost ssrA を owe す る coliform strains に お い て, inductive substance added に す seaborne る lac operon の 発 応 now answer が 遅 れ る と い う phenomenon が see ら れ, usually speed や か に decomposition to remove さ れ る incomplete long の LacI が, trans - translation が お こ ら な い た め に intracellular に り residue, そ れ が lac operon <s:1> occurrence 応 answer 遅れ 遅れ reason <e:1> 1 になる possibility が test えられた. Be interstate に tmRNA owe damage strain で see ら れ る decomposition さ れ residual っ た short い LacI に quite す る C end owe lost LacI は, DNA binding activity の inductive substance に す seaborne る susceptibility が completely long の も の よ り も low く な っ て い る こ と が in vivo, in vitro both で shown さ れ た. Youdaoplaceholder0, された ような ような short また LacIに against 応する short <s:1> mRNA 検 検 された. こ れ ら の results は, trans - translation が adjust タ ン パ ク qualitative の quality keep を tong し て bacteria の external environment - the に す seaborne る element early い 応 answer を guarantee し て い る こ と を in stopping す る.

项目成果

蛋白質核酸酵素 2004年5月号増刷,49巻,7号,1067-1068ページ(分担)

蛋白质核酸酶2004年5月重印，第49卷，第7期，第1067-1068页（共享）

• 发表时间: 2004
• 作者: 阿保達彦;稲田利文;饗場弘二
• 通讯作者: 饗場弘二