タンパク質生産のための分子スイッチの発見(Discovery of molecular switch for protein production)

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2024-12-04 ミュンヘン大学(LMU)

ミュンヘン大学(LMU)の研究者チームは、細菌が細胞代謝を通じてタンパク質合成を制御する新たなメカニズムを発見しました。このメカニズムでは、EfpLというタンパク質が細胞の代謝状態に応じて化学的修飾を受け、タンパク質生産を調整します。特に、プロリンというアミノ酸の組み込みがリボソームでの停滞を引き起こす際、EfpLはこの停滞を解消する役割を果たします。この発見は、サルモネラ属や大腸菌、コレラやペストの病原菌など、多くの人間の病原体がEfpLを利用していることを示しており、EfpLを阻害することでこれらの病原体の成長を抑制する新たな治療戦略の開発につながる可能性があります。

<関連情報>

EF-PとそのパラログEfpL(YeiP)がプロリンを含む配列の翻訳を差次的に制御することを発見 EF-P and its paralog EfpL (YeiP) differentially control translation of proline-containing sequences

Alina Sieber,Marina Parr,Julian von Ehr,Karthikeyan Dhamotharan,Pavel Kielkowski,Tess Brewer,Anna Schäpers,Ralph Krafczyk,Fei Qi,Andreas Schlundt,Dmitrij Frishman &Jürgen Lassak
Nature Communications  Published:02 December 2024
DOI:https://doi.org/10.1038/s41467-024-54556-9

タンパク質生産のための分子スイッチの発見(Discovery of molecular switch for protein production)

Abstract

Polyproline sequences are deleterious to cells because they stall ribosomes. In bacteria, EF-P plays an important role in overcoming such polyproline sequence-induced ribosome stalling. Additionally, numerous bacteria possess an EF-P paralog called EfpL (also known as YeiP) of unknown function. Here, we functionally and structurally characterize EfpL from Escherichia coli and demonstrate its role in the translational stress response. Through ribosome profiling, we analyze the EfpL arrest motif spectrum and find additional sequences beyond the canonical polyproline motifs that both EF-P and EfpL can resolve. Notably, the two factors can also induce pauses. We further report that EfpL can sense the metabolic state of the cell via lysine acylation. Overall, our work characterizes the role of EfpL in ribosome rescue at proline-containing sequences, and provides evidence that co-occurrence of EF-P and EfpL is an evolutionary driver for higher bacterial growth rates.

有機化学・薬学
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