翻訳効率が高いメッセンジャーRNAの構造に関する研究

高翻译效率信使RNA结构研究

• 批准号: 06780563
• 负责人: 脇山 素明
• 金额: $ 0.64万
• 依托单位: Gakushuin University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1994
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1994 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-06780563/
• 关键词: 翻訳; 蛋白質合成; メッセンジャーRNA; 開始コドン; AUG

大腸菌菌体内においてブタのアデニレートキナーゼ(ADK)を発現させる実験で、DNA上で翻訳開始部位にATGを2個連続させることによって、ADKの合成量が3〜4倍に増加することを明らかにした。さらに、Northernhybridizationの結果から、2AUGのADKmRNAは、1AUGのADKmRNAに比べて安定であることが示され、翻訳開始効率の差によってポリソーム形成状況が変化したことが示唆された。そこで、T7RNApolymeraseを用いてADKのmRNAを作製し、E.coliS30の系で翻訳させるinvitroの実験を行った。mRNA量に依存した蛋白質合成量(ADK合成量)の変化を、^<35>S標識メチオニンのADKへの取込量を測定することによって比較した。その結果、AUGを連続させることによってADK合成量が約2倍に増加することが示された。これらの実験から、大腸菌の系において、連続する開始コドンAUGがmRNAの翻訳効率を上昇させることを明らかにした。一方、真核細胞の系において連続AUGコドンの効果を調べるため、ヤギのプレーα-ラクトアルブミン(プレα-LA)のmRNAを作製し、小麦胚芽の系でinvitroの翻訳実験を行った。既に、AUGが1個の場合よりも2個連続しているほうがmRNAへのリボソームの結合効率が上昇すること、その結果としてプレーα-LAの合成量が約2倍に増加することを見い出していた。そこで、5^1非翻訳領域(5^1-UTR)を変えたときに、連続AUGの効果がどのように変化するかを調べる実験を行った。その結果、連続AUGコドンの効果は、5^1-UTRが9塩基と短いmRNAでは顕著に示されたが、5^1-UTRの長さを36塩基まで伸ばすと比較的小さくなることがわかった。

In Escherichia coli, the synthesis of ADK increased by 3 - 4 times in the presence of ATG at the start of DNA inversion. In addition, the results of Northern hybridization, 2AUG ADK mRNA and 1AUG ADK mRNA are stable, and the formation of protein is stable. The expression of ADK mRNA in E. coli S30 was detected by T7 RNA polymerase. mRNA quantity-dependent changes in protein synthesis (ADK synthesis), identification of changes in <35>ADK synthesis, and determination of ADK synthesis. As a result, AUG was increased by about 2 times. The expression of mRNA in E. coli was increased in the early stages of infection. The gene expression of AUG gene was regulated in eukaryotic system, and mRNA expression of α-LA gene was regulated in wheat germ system. In addition, AUG increased by 2 times in 1 case, and the binding efficiency of mRNA was increased by 2 times in 1 case. The 5^1-UTR is a non-inverted domain, and the AUG is a non-inverted domain. As a result, the AUG gene expression was significantly lower than that of the 5^1-UTR gene, which was expressed in the 9-bp short mRNA and the 5^1-UTR gene in the 36-bp long mRNA.