解説

細菌におけるリボソームレスキュー機構

Vol.54 No.12 Page. 878 - 884 (published date : 2016年11月20日)
姫野 俵太1, 栗田 大輔1
  1. 弘前大学農学生命科学部
vol54_12

 

概要原稿

リボソーム上のタンパク質合成は開始コドンに始まり，遺伝情報に基づいたペプチド伸長サイクルの繰り返しを経て終止コドンで終了する．翻訳の終了にあたっては，ペプチド解離因子（RF1またはRF2）が合成されたポリペプチドをtRNAから切り離す．しかしながら，さまざまな原因により（場合によっては計画的に）タンパク質合成を途中で中断せざるをえない状況に追い込まれることがある．たとえば，mRNAが翻訳中に切断を受けて3′側を失うと，リボソームは終止コドンに出会うことなしにmRNAの3′末端に到達してしまう．この場合，ペプチドの解離が行われないため，リボソームはそこで立ち往生することになる．こうした状況を解消すべく，細胞はリボソームレスキュー機構（翻訳停滞解消機構）を備えている．細菌のリボソームレスキュー機構として最初に見つかったのはtmRNAとSmpBによるトランストランスレーションである．ほぼすべての細菌はトランストランスレーション機構を必ずもっているが，それ以外にも2つのリボソームレスキュー機構が存在することが明らかになってきた．本稿では，これら3種類を中心に細菌のリボソームレスキュー機構について概説する（図1）．

リファレンス

  1. 1) C. Ushida, H. Himeno, T. Watanabe & A. Muto: Nucleic Acids Res., 22, 3392 (1994).
  2. 2) Y. Komine, M. Kitabatake, T. Yokogawa, K. Nishikawa & H. Inokuchi: Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 91, 9223 (1994).
  3. 3) K. Hanawa-Suetsugu, V. Bordeau, H. Himeno, A. Muto & B. Felden: Nucleic Acids Res., 29, 4663 (2001).
  4. 4) N. Nameki, B. Felden, J. F. Atkins, R. F. Gesteland, H. Himeno & A. Muto: J. Mol. Biol., 286, 733 (1999).
  5. 5) K. C. Keiler, P. R. Waller & R. T. Sauer: Science, 271, 990 (1996).
  6. 6) H. Himeno, M. Sato, T. Tadaki, M. Fukushima, C. Ushida & A. Muto: J. Mol. Biol., 268, 803 (1997).
  7. 7) N. Nameki, T. Tadaki, A. Muto & H. Himeno: J. Mol. Biol., 289, 1 (1999).
  8. 8) H. Himeno, D. Kurita & A. Muto: Front. Genet., 5, 66 (2014).
  9. 9) A. W. Karzai, M. M. Susskind & R. T. Sauer: EMBO J., 18, 3793 (1999).
  10. 10) K. Hanawa-Suetsugu, M. Takagi, H. Inokuchi, H. Himeno & A. Muto: Nucleic Acids Res., 30, 1620 (2002).
  11. 11) Y. Bessho, R. Shibata, S. Sekine, K. Murayama, K. Higashijima, C. Hori-Takemoto, M. Shirouzu, S. Kuramitsu & S. Yokoyama: Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 104, 8293 (2007).
  12. 12) C. Neubauer, R. Gillet, A. C. Kelly & V. Ramakrishnan: Science, 335, 1366 (2012).
  13. 13) F. Weis, P. Bron, E. Giudice, J. P. Rolland, D. Thomas, B. Felden & R. Gillet: EMBO J., 29, 3810 (2010).
  14. 14) D. J. Ramrath, H. Yamamoto, K. Rother, D. Wittek, M. Pech, T. Mielke, J. Loerke, P. Scheerer, P. Ivanov, Y. Teraoka et al.: Nature, 485, 526 (2012).
  15. 15) T. Konno, D. Kurita, K. Takada, A. Muto & H. Himeno: RNA, 13, 1723 (2007).
  16. 16) Y. Chadani, K. Ono, S. Ozawa, Y. Takahashi, K. Takai, H. Nanamiya, Y. Tozawa, K. Kutsukake & T. Abo: Mol. Microbiol., 78, 796 (2010).
  17. 17) Y. Chadani, K. Ito, K. Kutsukake & T. Abo: Mol. Microbiol., 86, 37 (2012).
  18. 18) Y. Handa, N. Inaho & N. Nameki: Nucleic Acids Res., 39, 1739 (2011).
  19. 19) Y. Chadani, K. Ono, K. Kutsukake & T. Abo: Mol. Microbiol., 80, 772 (2011).
  20. 20) H. Himeno, D. Kurita & A. Muto: Front. Microbiol., 5, 65 (2014).
  21. 21) D. Kurita, R. Sasaki, A. Muto & H. Himeno: Nucleic Acids Res., 35, 7248 (2007).
  22. 22) D. Kurita, A. Muto & H. Himeno: RNA, 16, 980 (2010).
  23. 23) D. Kurita, M. Miller, A. Muto, A. Buskirk & H. Himeno: RNA, 20, 1706 (2014).
  24. 24) D. Kurita, Y. Chadani, A. Muto, T. Abo & H. Himeno: Nucleic Acids Res., 42, 13339 (2014).
  25. 25) M. G. Gagnon, S. V. Seetharaman, D. Bulkley & T. A. Steitz: Science, 335, 1370 (2012).
  26. 26) K. Pedersen, A. V. Zavialov, M. Y. Pavlov, J. Elf, K. Gerdes & M. Ehrenberg: Cell, 112, 131 (2003).
  27. 27) Y. Yamamoto, T. Sunohara, K. Jojima, T. Inada & H. Aiba: RNA, 9, 408 (2003).
  28. 28) H. Himeno, N. Nameki, D. Kurita, A. Muto & T. Abo: Biochimie, 114, 102 (2015).
  29. 29) T. Abe, K. Sakaki, A. Fujihara, H. Ujiie, C. Ushida, H. Himeno, T. Sato & A. Muto: Mol. Microbiol., 69, 1491 (2008).
  30. 30) H. Ujiie, T. Matsutani, H. Tomatsu, A. Fujihara, C. Ushida, Y. Miwa, Y. Fujita, H. Himeno & A. Muto: J. Biochem., 145, 59 (2009).
  31. 31) K. C. Keiler & L. Shapiro: J. Bacteriol., 185, 573 (2003).
  32. 32) A. Fujihara, H. Tomatsu, S. Inagaki, T. Tadaki, C. Ushida, H. Himeno & A. Muto: Genes Cells, 7, 343 (2002).
  33. 33) A. Muto, A. Fujihara, K. Ito, J. Matsuno, C. Ushida & H. Himeno: Genes Cells, 5, 627 (2000).
  34. 34) F. Garza-Sánchez, R. E. Schaub, B. D. Janssen & C. S. Hayes: Mol. Microbiol., 80, 1204 (2011).
  35. 35) Y. Chadani, E. Matsumoto, H. Aso, T. Wada, K. Kutsukake, S. Sutou & T. Abo: Genes Genet. Syst., 86, 151 (2011).
  36. 36) 伊藤維昭：生化学，87, 666 (2015)
  37. 37) N. S. Singh & U. Varshney: Nucleic Acids Res., 32, 6028 (2004).
  38. 38) C. S. Hayes, B. Bose & R. T. Sauer: J. Biol. Chem., 277, 33825 (2002).
  39. 39) S. Ude, J. Lassak, A. L. Starosta, T. Kraxenberger, D. N. Wilson & K. Jung: Science, 339, 82 (2013).
  40. 40) M. Pech, Z. Karim, H. Yamamoto, M. Kitakawa, Y. Qin & K. H. Nierhaus: Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 108, 3199 (2011).
  41. 41) C. M. Hudson, B. Y. Lau & K. P. Williams: Front. Microbiol., 5, 421 (2014).
  42. 42) C. J. Shoemaker, D. E. Eyler & R. Green: Science, 330, 369 (2010).
  43. 43) R. Richter, J. Rorbach, A. Pajak, P. M. Smit, H. J. Wessels, M. A. Huynen, J. A. Smeitink, R. N. Lightowlers & Z. M. Chrzanowska-Lightowlers: EMBO J., 29, 116 (2010).
  44. 44) N. S. Ramadoss, J. N. Alumasa, L. Cheng, Y. Wang, S. Li, B. S. Chambers, H. Chang, A. K. Chatterjee, A. Brinker, I. H. Engels et al.: Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 108, 10282 (2013).


本文はトップページからログインをして頂くと表示されます。