リコーディングは、終止コドンリードスルー、中途終結、フレームシフト、などの非典型的遺伝暗号解読であり、多くは翻訳終結制御と連動している。本研究では、申請者が確立した酵母由来再構築型生体外翻訳系を利用し、修飾塩基シュードウリジン(Ψ)を導入したmRNAで誘起されるリコーディング、特に「Ψ含有終止コドンのリードスルー」の分子機構に着目する。i) ペプチド解離因子eRF1によるΨ含有終止コドンの認識機構、ii) サプレッサーtRNAによるΨ含有終止コドンの認識機構、ついて解析する。従来、成熟したmRNAの遺伝暗号は固定されたものと考えられてきた。「細胞はmRNA修飾などを介した翻訳終結制御によって遺伝暗号の書き換えを積極的に行い、タンパク質発現を制御する。」というパラダイムシフトに資することを目標とする。化学修飾を有するmRNAワクチンのデザイン、ナンセンス変異に起因する疾患に対するリードスルー薬の開発、抗ウイルス薬の開発、などの医療応用にも結びつくと期待している。
- Lee, M., & Takeuchi-Tomita, N.* Reconstitution of mammalian mitochondrial translation system capable of long polypeptide synthesis. Methods Mol Biol. (2023), in press.
- Lee, M., Matsunaga, N., Akabane, S., Yasuda, I., Ueda, T. & Takeuchi-Tomita, N.* Reconstitution of mammalian mitochondrial translation system capable of correct initiation and long polypeptide synthesis from leaderless mRNA. Nucleic Acids Res. (2021) 49, 371-382.
- Nagai, R., Xu, Y., Liu, C., Shimabukuro, A. and Takeuchi-Tomita, N.* In vitro reconstitution of yeast translation system capable of synthesizing long polypeptide and recapitulating programmed ribosome stalling. Methods Protoc. (2021) 4, 45.
- Abe, T., Nagai, R., Shimazaki, S., Kondo, S., Nishimura, S., Sakaguchi, Y., Suzuki, T., Imataka, H., Tomita, K. & Takeuchi-Tomita, N.* in vitro yeast reconstituted translation system reveals function of eIF5A for synthesis of long polypeptide. J Biochem. (2020) 167(5):451-462.
- Abe, T., Nagai, R., Imataka, H. & Takeuchi-Tomita, N.* Reconstitution of yeast translation elongation and termination in vitro utilizing CrPV IRES-containing mRNA. J Biochem. (2020) 167(5):441-450.
- Tsuboi, M., Morita, H., Nozaki, Y., Akama, K., Ueda, T., Ito, K., Nierhaus, KH. & Takeuchi, N.* EF-G2mt is an Exclusive Recycling Factor in Mammalian Mitochondrial Protein Synthesis. Molecular Cell (2009) 35(4), 502-10.
- Nozaki, Y., Matsunaga, N., Ishizawa, T., Ueda, T. & Takeuchi, N.* HMRF1L is a human mitochondrial translation release factor involved in the decoding of the termination codons UAA and UAG. Genes Cells. (2008) 13, 429-38.
- Ishizawa, T., Nozaki, Y., Ueda, T. & Takeuchi, N.* The human mitochondrial translation release factor HMRF1L is methylated in the GGQ motif by the methyltransferase HMPrmC. Biochem Biophys Res Commun. (2008) 373, 99-103.