分子生物学：ヒトでのmRNA解読は細菌のそれとは速度論的にも構造学的にも異なっている

全ての種で、リボソームはメッセンジャーRNA（mRNA）のヌクレオチド配列を忠実に解読することにより、アミノアシルtRNAを基質として用いてタンパク質を合成する。解読機構についての現在の知識は、主に細菌の系での研究から得られたものである。重要な特徴は細菌からの進化の過程を通して保存されているが、真核生物では細菌よりも忠実度の高いmRNA解読が行われている。ヒトでは、解読の忠実度の変化は老化や疾患と結び付けられていて、ウイルス感染とがんの治療の両方で治療的介入が可能な要素であるとされている。今回我々は、単一分子画像化法とクライオ電子顕微鏡法を組み合わせて、ヒトリボソームの解読忠実度の分子基盤を調べ、解読機構が速度論的にも構造学的にも細菌と異なることを明らかにした。ヒトと細菌の両方の種で、解読機構は全体的には類似しているが、アミノアシルtRNA移動の反応座標がヒトリボソームでは改変されていて、この過程が1桁遅くなっている。このような違いは、ヒトリボソーム中の真核生物特異的な構造的要素と伸長因子の真核生物伸長因子1A（eEF1A）に起因していて、これらは協同的に働いて各mRNAコドンでのtRNA取り込みが忠実に行われるように調節している。リボソームとeEF1Aでのコンホメーション変化の性質とタイミングが異なることによって、真核生物種で解読の忠実度の向上が達成され、おそらく調節も可能な仕組みが合理的に説明される。

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