トランス・トランスレーションの分子メカニズムの解明

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本研究の目的はtrans-translationの分子メカニズムを生化学的・構造生物学的に解明することである。本年度はN-acetyl phenylalanyl-tRNAをペプチジルtRNAの類似体として用いてリボソームのP部位にAcPhe-tRNA、A部位が空の状態をつくり、それをtmRNAのターゲットとしてトランス・トランスレーションをin vitroで観察する実験系を構築した。昨年度に構築した、ポリフェニルアラニン合成後のリボソームを用いた実験系も用いて、リボソームタンパク質S1のトランス・トランスレーションにおける機能を解析した。S1は高度好熱菌においても大腸菌の場合と同様にtmRNAに結合した。また、S1はポリフェニルアラニン合成の反応を促進した。しかし、トランス・トランスレーション反応では大きな促進や阻害が見られなかった。S1は一般的な翻訳開始において機能していることが知られていることから、tmRNAのリボソーム結合、またはtmRNA上での翻訳再開に重要な役割を果たしていると考えられていた。本研究の結果はS1はトランス・トランスレーションに関与していないか、またはtmRNAの安定化やmRNAの解離、tmRNAのE部位からの解離などの段階で機能する可能性を示唆する。さらに、tmRNAがリボソーム内を動いていく上で、EF-Gの役割を調べた。リボソームのA部位からP部位に移動する際にtRNAはEF-Gを必要とするが、tmRNAでは必要ないことを示唆する結果を得た。