大腸菌における異種タンパク質の高レベルの発現に対するまれなコドンクラスターの効果

大腸菌および他の種内では、mRNA分子の集団内に見られる61のアミノ酸コドンの間に透明なコドンバイアスが存在し、同族のtRNAのレベルはコドンの使用頻度に直接比例しているように見えます。この状況を考えると、過剰な珍しい低tRNAコドンを含む豊富なmRNA種の翻訳の問題を予測するでしょう。このような状況は、大腸菌宿主にクローン化された異種遺伝子の転写の開始後に発生する可能性があります。最近の研究では、AGG/AGA、CUA、AUA、CGA、またはCCCコドンのクラスターが合成タンパク質の量と品質の両方を低下させることができることが示唆されています。さらに、これらのコドンの過剰は、クラスターがなくても、翻訳の問題を引き起こす可能性があります。

Within Escherichia coli and other species, a clear codon bias exists among the 61 amino acid codons found within the population of mRNA molecules, and the level of cognate tRNA appears directly proportional to the frequency of codon usage. Given this situation, one would predict translational problems with an abundant mRNA species containing an excess of rare low tRNA codons. Such a situation might arise after the initiation of transcription of a cloned heterologous gene in the E. coli host. Recent studies suggest clusters of AGG/AGA, CUA, AUA, CGA or CCC codons can reduce both the quantity and quality of the synthesized protein. In addition, it is likely that an excess of any of these codons, even without clusters, could create translational problems.