慶應義塾大学学術情報リポジトリ(KOARA)KeiO Associated Repository of Academic resources

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2017000001-20170210  
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タイトル
タイトル ポリA結合タンパク質による翻訳調節機構の構造基盤  
カナ ポリ A ケツゴウ タンパクシツ ニ ヨル ホンヤク チョウセツ キコウ ノ コウゾウ キバン  
ローマ字 Pori A ketsugō tanpakushitsu ni yoru hon'yaku chōsetsu kikō no kōzō kiban  
別タイトル
名前 Structural basis for translational regulation by poly(A)-binding protein C1 (PABPC1)  
カナ  
ローマ字  
著者
名前 横川, 真梨子  
カナ ヨコガワ, マリコ  
ローマ字 Yokogawa, Mariko  
所属 慶應義塾大学薬学部助教  
所属(翻訳)  
役割 Research team head  
外部リンク  
Publisher  
出版地
 
出版者
名前 慶應義塾大学  
カナ ケイオウ ギジュク ダイガク  
ローマ字 Keiō gijuku daigaku  
日付
出版年(from:yyyy) 2018  
出版年(to:yyyy)  
作成日(yyyy-mm-dd)  
更新日(yyyy-mm-dd)  
記録日(yyyy-mm-dd)  
形態
1 pdf  
上位タイトル
名前 学事振興資金研究成果実績報告書  
翻訳  
 
 
2017  
 
開始ページ  
終了ページ  
ISSN
 
ISBN
 
DOI
URI
 
JaLCDOI
NII論文ID
 
医中誌ID
 
その他ID
 
博士論文情報
学位授与番号  
学位授与年月日  
学位名  
学位授与機関  
抄録
真核生物のmRNA 3'末端には約200塩基のポリAが結合している。ポリA上では, 7-9分子のポリA結合タンパク質(PABPC1)が多量体化しており, 様々な翻訳因子との相互作用を介して翻訳を調節する。PABPC1は, N末端の4つのRNA結合モチーフ(RRM1-4)とC末端のPABCドメインが, 約170残基のリンカーで繋がれた構造をもつ。これまでに, 主な翻訳因子のPABPC1上の結合部位が同定され, 結合親和性が定量的に解析されている。しかし, ポリA上のPABPC1多量体の構造が未解明であるため, 様々なPABPC1結合因子による翻訳調節メカニズムは包括的には解明されていない。そこで本研究は, ポリA上におけるPABPC1の多量体構造を明らかにし, その生物学的意義を示すことで, PABPC1を基盤とする翻訳調節メカニズムを解明することを目的とした。
ポリA上のPABPC1の多量体構造は, 電子顕微鏡, クロスリンク, 溶液NMR法により解析した。翻訳活性は, in vitro翻訳実験系により解析した。
電子顕微鏡解析の結果, ポリA存在下で複数分子のPABPC1が隙間なく並んだ像が観測された。ポリA存在下のクロスリンク実験において, PABPC1全長に比べてRRM1-4で分子間架橋が抑制されたことから, リンカーからPABCドメインが多量体化に必要であることが分かった。さらに, 溶液NMR解析を行い, リンカー中の残基番号421-470の領域がRRM1-4と直接結合することを明らかにした。リンカー中のこの領域を欠失させた変異体は, クロスリンク実験において分子間架橋が抑制され, in vitro翻訳系において, 野生型PABPC1に比べて翻訳活性化能が低下していることが分かった。
以上の結果より, ポリA上のPABPC1は, RRM1-4とリンカーの分子間相互作用により多量体化し, 翻訳を促進することが示唆された。
Eukaryotic mature mRNAs possess a poly adenylate tail (poly(A)), to which multiple molecules of poly(A)-binding protein C1 (PABPC1) bind. PABPC1 regulates translation and mRNA metabolism by binding to regulatory proteins. To understand functional mechanism of the regulatory proteins, it is necessary to reveal how multiple molecules of PABPC1 exist on poly(A). Here, we characterize the structure of the multiple molecules of PABPC1 on poly(A), by using transmission electron microscopy (TEM), chemical cross-linking, and NMR spectroscopy. The TEM images and chemical cross-linking results indicate that multiple PABPC1 molecules form a wormlike structure in the PABPC1-poly (A) complex, in which the PABPC1 molecules are linearly arrayed. NMR and cross-linking analyses indicate that PABPC1 forms a multimer by binding to the neighboring PABPC1 molecules via interactions between the RNA recognition motif (RRM) 2 in one molecule and the middle portion of the linker region of another molecule. A PABPC1 mutant lacking the interaction site in the linker, which possesses an impaired ability to form the multimer, reduced the in vitro translation activity, suggesting the importance of PABPC1 multimer formation in the translation process. We therefore propose a model of the PABPC1 multimer that provides clues to comprehensively understand the regulation mechanism of mRNA translation.
 
目次

 
キーワード
 
NDC
 
注記

 
言語
日本語  

英語  
資源タイプ
text  
ジャンル
Research Paper  
著者版フラグ
 
本文URI
 
アクセス条件

 
最終更新日
Feb 21, 2019 13:21:01  
作成日
Feb 21, 2019 13:21:01  
所有者
mediacenter
 
更新履歴
Feb 21, 2019    インデックス を変更
 
インデックス
/ Public / 塾内助成報告書 / 学事振興資金研究成果実績報告書 / 2017年度
 
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