岡山大学が新たなペプチド配列を発見、タンパク質合成を阻害するメカニズムを解明！
岡山大学、タンパク質合成を停止させる新ペプチドを発見
岡山大学と東京科学大学、東京大学の共同研究チームが、注目すべき成果を発表しました。これまでの研究では、タンパク質を構成するアミノ酸配列の一部が、合成装置であるリボソームの機能を妨げる「難翻訳」配列として知られていました。新たに発見された「難翻訳」配列、PepNLとnanCLが大腸菌のゲノムから探索され、この研究は2025年3月8日に国際的に権威のある「Nature Communications」に掲載されました。
1. タンパク質合成のプロセスとは
タンパク質の合成は、DNAにコードされた遺伝子の配列が細胞内のリボソームによって翻訳され、アミノ酸が結合してタンパク質が形成される過程です。通常、リボソームはあらゆる種類のタンパク質を合成しますが、特定の配列は「難翻訳」と呼ばれ、合成が困難であることが分かっています。これまでにいくつかのアミノ酸配列が難翻訳として識別されており、その多くは遺伝子発現制御にも潜在的な利用が示唆されていますが、その全容とメカニズムの把握は進んでいませんでした。
2. 新たな難翻訳配列の発見
岡山大学の茶谷准教授や東京科学大学、東京大学の研究者たちは、大腸菌をモデル生物として未特定の難翻訳配列を探し出すための新たな技術を開発しました。この技術を用いて大規模な遺伝子解析を行い、PepNLとnanCLという新しい難翻訳配列を同定しました。
特に注目すべきは、PepNLペプチドがリボソーム内でヘアピン状の構造を形成し、翻訳を妨げるという特異なメカニズムです。クライオ電子顕微鏡技術を使用した解析により、その具体的な仕組みが明らかになりました。
3. PepNLペプチドのメカニズム
PepNLによる翻訳の阻害は、細胞内のアミノ酸の濃度が十分に高い場合に終止コドンの読み飛ばしによって回避されることが示されました。この発見は、ペプチドがどのようにしてリボソームの機能に影響を及ぼすのかを解明する手助けとなり、将来的には効率的なタンパク質生産や疾患の原因解明に繋がる可能性があります。
4. 研究資金と今後の展望
この研究は、日本学術振興会の科研費、創薬等先端技術支援基盤プラットフォームAMED BINDSの支援を受けて行われました。この新たな知見が、今後の遺伝子設計やタンパク質製造の技術開発にどのように寄与するか注目されています。
5. 結論
この研究は、生命科学やバイオテクノロジーの分野における新たな発見を約束するものであり、岡山大学の研究者たちの努力が集約されていることを示しています。今後の研究の深化が、医療や産業界での実用化に寄与することが期待されています。詳しい内容は、岡山大学の公式ウェブサイト及び専門誌でご覧いただけます。
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