東京大学と岡山大学、リボソームの再始動メカニズムを解明する研究を発表

リボソームのトンネル詰まりを解消する新たな知見

東京大学大学院理学系研究科の依宋海志大学院生、伊藤弓弦准教授、濡木理教授（東京科学大学兼任）、岡山大学の山崎公平大学院生、茶谷悠平准教授などの共同研究により、タンパク質YheSがリボソームの停止を解除するメカニズムが明らかになりました。この研究は大腸菌を用いた無細胞翻訳系とクライオ電子顕微鏡解析を駆使し、YheSがどのようにしてtRNAを引き出しリボソームを再始動させるかの分子メカニズムを解読しました。

研究の背景と目的

リボソームは細胞内でのタンパク質合成の重要な場であり、その機能に不可欠な役割を果たします。しかし、リボソームは時にタンパク質合成中に停止（アレスト）してしまうことがあります。この停止は、細胞の成長や機能に悪影響を与える可能性があります。したがって、リボソームの再始動を理解し、そのメカニズムを解明することは、生物学的な視点から重要な意義を持ちます。

研究の成果

研究チームは、SecMというペプチドが合成中にリボソームを停止させる様子を構造解析によって掴みました。特に、YheSというタンパク質がアレストを解除し、再び翻訳が開始されるプロセスを解明。クライオ電子顕微鏡による視覚化を通じて、YheSとSecMが結合したリボソームの複合体構造を決定しました。これにより、YheSがどうやってリボソーム内部からtRNAを引き出すかが明らかになりました。

この研究の成果は、具体的にはリボソーム停止からの情報解放におけるYheSの役割を示しており、生物学の根幹ともいえる翻訳停止に対する理解を深めることに繋がります。また、この知見は、将来的にはタンパク質生産の精密制御や、バイオテクノロジー分野における有用なタンパク質の最適生成に貢献することが期待されます。

今後の展望

今回の研究は、2026年6月15日に紹介され、衝撃的な発見として広く注目されています。YheSによるアレストの解除メカニズムの理解は、今後の新たな研究方向を切り開く可能性を秘めています。特に、応用研究や産業界におけるタンパク質生産の効率化に向けた道を示唆するものであり、ますます重要性が増していくでしょう。

この成果は、岡山大学を含む複数の機関の支援によって進められたものであり、今後も大学間の共同研究が科学の発展に寄与することが期待されます。