分子生物学：リボソームに結合したArfAおよびRF2による翻訳と同時に起こる品質管理の構造的基盤
Nature 541, 7638 doi: 10.1038/nature21053
異常な翻訳事象が起こると、タンパク質合成の完全性を保持するために、品質管理機構の適切な介入が起こる。終止コドンが存在しないメッセンジャーRNA（ノンストップmRNA）上で翻訳を行っているリボソームの救済は、翻訳と同時に起こる品質管理経路の1つである。多くの細菌ではArfAが立ち往生したリボソームを認識して、終結因子RF2を動員し、これがタンパク質合成の終結を触媒する。ArfAとRF2が仲介するノンストップmRNAの監視についての誘導適合機構が報告されているが、この機構の原因となるリボソームにおけるArfAとRF2の間の分子的相互作用は解明されていない。今回我々は、ノンストップmRNAに結合した70Sリボソームと複合体を形成したArfAおよびRF2の低温電子顕微鏡構造を報告する。その構造は、我々の動力学的および生化学的なデータと一致しており、この構造から、ArfAがRF1ではなくRF2を特異的にリボソームへ動員でき、さらに翻訳と同時に起こる品質管理経路においてArfAがRF2による短縮型タンパク質産物の解離を可能にする分子的相互作用が明らかになった。ArfAの正の電荷を持つC末端ドメインはリボソームのmRNA進入チャネルに繋留される。また、ArfAとRF2の結合はリボソームの解読中心のコンホメーション変化を誘導するが、これは他のタンパク質が関与する解読過程で見られるものと同様である。ArfAのN末端ドメインの残基とRF2の特異的相互作用は、RF2がペプチドを放出するための触媒能を有するコンホメーションをとることを促す。我々の結果は、新しいタンパク質によるリボソームの翻訳状態の認識を理解する枠組みとなり、リボソームの解読能に関する我々の知見を広げるものである。
