リボソーム集合体の欠陥が開始シグナルを覆す 第3因子を媒介とした善意の開始シグナルの精査

Ribosome assembly defects subvert initiation Factor3 mediated scrutiny of bona fide start signal.

• Himanshu Sharma
• B Anand

抄録

細菌では、リボソームの成熟は、タンパク質合成の能力が翻訳機械によって翻訳サイクルの様々な段階で検証されており、組立因子が緊密に協調しています。しかし、リボソームにアセンブリ欠陥が生じた場合の品質管理はどうなるのかは謎に包まれています。大腸菌では、RbfAやKsgAなどのアセンブリー因子の欠如によりアセンブリー欠陥を持つ30Sリボソームが、翻訳開始時に重要なコドン・アンチコドン校正ステップを迂回し、最適な開始コドン認識を示さないことを示している。このような早熟なリボソームは、翻訳サイクルに入る際に、翻訳開始時や伸長時のエラーを引き起こすデコードの忠実性を低下させる。その結果、翻訳開始時のコドン・アンチコドン相互作用の検証を緩和することで、30S（プレ）開始複合体から70S開始複合体への急速な移行を許可しているようである。このことは、アセンブリ欠陥を抱えた早熟なリボソームが、翻訳サイクルに入るためにコグニート開始コドンのIF3を媒介したプルーフリーディングを覆していることを示唆している。

In bacteria, the assembly factors tightly orchestrate the maturation of ribosomes whose competency for protein synthesis is validated by translation machinery at various stages of translation cycle. However, what transpires to the quality control measures when the ribosomes are produced with assembly defects remains enigmatic. In Escherichia coli, we show that 30S ribosomes that harbour assembly defects due to the lack of assembly factors such as RbfA and KsgA display suboptimal initiation codon recognition and bypass the critical codon-anticodon proofreading steps during translation initiation. These premature ribosomes on entering the translation cycle compromise the fidelity of decoding that gives rise to errors during initiation and elongation. We show that the assembly defects compromise the binding of initiation factor 3 (IF3), which in turn appears to license the rapid transition of 30S (pre) initiation complex to 70S initiation complex by tempering the validation of codon-anticodon interaction during translation initiation. This suggests that the premature ribosomes harbouring the assembly defects subvert the IF3 mediated proofreading of cognate initiation codon to enter the translation cycle.

© The Author(s) 2019. Published by Oxford University Press on behalf of Nucleic Acids Research.