構造生物学：時間分解クライオ電子顕微鏡を用いて可視化された細菌の翻訳開始の最終段階
Nature 570, 7761 doi: 10.1038/s41586-019-1249-5
細菌の翻訳開始には、開始tRNA（fMet-tRNAfMet）を含む30Sリボソーム開始複合体への50Sリボソームサブユニットの厳密に調節された結合が関わっていて、これによって70S開始複合体が形成され、これが成熟すると伸長可能な70S複合体が生じる。70S開始複合体の迅速かつ正確な形成は開始因子群により促進され、開始因子は、結果として生じる伸長可能な70S複合体が翻訳伸長を開始できるようになる前に、30S開始複合体から速やかに解離する必要がある。30Sと70Sの2つの開始複合体の構造比較から、これらの複合体ではリボソーム、開始因子群、fMet-tRNAfMetがさまざまなコンホメーションをとり得ることが明らかになったが、70S開始複合体の形成中のコンホメーション変化のタイミングや、このような再配置において形成される全ての中間体の構造、またこのような動態の開始の機構や調節への関与についてはまだ分かっていない。また、開始因子が触媒する反応により形成される伸長可能な70S複合体の構造が得られていないことで、70S開始複合体から伸長可能な70S複合体への成熟中に起こるリボソームや開始因子、fMet-tRNAfMetの再配置についての理解が滞っている。今回我々は、時間分解クライオ（極低温）電子顕微鏡法を用いて、一連のコンホメーション変化が、伸長可能な70S複合体の形成中に起こるサブユニットの結合、開始因子の解離、fMet-tRNAfMetの位置決めを促進・調節する仕組みを示す、近原子分解能の時系列画像を報告する。我々の結果は、一連のコンホメーション変化の時系列情報が生物の最も基本的な過程の1つの機構や調節に関わる仕組みを決定するのに、時間分解クライオ電子顕微鏡法が威力を発揮することを実証している。
