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本研究はリボソームとリボソームRNA(rRNA)の機能構造を解析することにより、生命体の最も基本的なシステムである翻訳系が如何に機能し、如何に構成されているかの根本原理を解明し、ひいてはそれが如何に生じたかを推論するための基礎的な知見を得ることを目的に立案されたものである。
最初は大腸菌リボソームとrRNAの機能構造を解析するため、大腸菌リボソームをピリジンで処理し、部分的に蛋白質の剥稚したリボソームを用いて翻訳反応の素過程を探る研究を行なった。その結果、ピリジン存在下でも非酵素的(自発的)な転位反応が起り得ることが分かった。
しかし一昨年当たりからリボソームそのものの結晶のX線構造解析が有用なデータを提供し始め、リボソーム上の翻訳反応の素過程もこの原子レベルの高次構造からあらかた推定可能なことが判明したため、研究のターゲットを哺乳動物ミトコンドリアに移し、初期の目的の達成を目指すことにした。このミトコンドリア・リボソーム(ミトリボソーム)は大腸菌のものと比較して、RNAが約半分に短縮されている代わりに、蛋白質が肥大化し、全体として分子量、サイズとも同程度になっているという特徴がある。翻訳機能を担うRNAが短縮しているため、機能部位の同定が容易であり、かつ短縮したRNAに結合する蛋白質は肥大化しているため、RNAから蛋白質への構造的、概能的な役割譲渡の原理解明の可能性がある。現在プロテオーム解析手段を用いて約70種類の蛋白質のうち大腸菌の対応する蛋白質と比較することにより55種類の同定に成功し、そららのcharacterizationを行なっている。またL7/L12蛋白質を大腸菌のもので置き換えたハイブリッド型ミトリボソームは、ミトコンドリアと大腸菌両方のtRNA、翻訳因子を受け入れ翻訳反応を行なうことができる。この互換性の由来をも解明しつつある。

【研究分担者】
鈴木勉	東京大学	大学院・新領域創成科学研究科	講師	(Kakenデータベース)
上田卓世 (上田卓也)	東京大学	大学院・新領域創成科学研究科	教授	(Kakenデータベース)
新田至	東京大学	大学院・工学系研究科	助手	(Kakenデータベース)
NIERHAUS K.H	マックスプランク分子遺伝学研究所	教授
NOLLER H.F.	カリフォルニア大学	サンタクルーズ校	教授