Cytotoxic tRNase,コリシンDの研究

• Project/Area Number: 11876019
• Research Category: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: 応用微生物学・応用生物化学
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 正木 春彦 東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 教授 (50134515)
• Project Period (FY): 1999
• Project Status: Completed (Fiscal Year 1999)
• Budget Amount: ¥2,200,000 (Direct Cost: ¥2,200,000); Fiscal Year 1999: ¥2,200,000 (Direct Cost: ¥2,200,000)
• Keywords: トキシン / コリシン / tRNA / アルギニン / ヒスチジン / リボヌクレアーゼ / RNase / インヒビター

Research Abstract

我々は,蛋白合成を阻害すると言われてきたコリシンDを大腸菌に作用させると,その菌体由来のRNA画分に低分子RNAが出現することを発見した.これを精製して配列決定すると,Argに対するmajorなtRNAがアンチコドンループで切断された5'側,および3'側断片であった.コリシンD処理大腸菌のRNA画分のアミノ酸受容活性を調べると,Argに対する活性のみが大きく損なわれていた.そこで,各種tRNAの3'側部分に相補的なDNAプローブを用意し,コリシンD処理菌のRNA画分をノザン解析すると,Argのmajor tRNAだけでなくminorなtRNAを含め計4種のアルギニンtRNAが特異的に切断されていた.さらに大腸菌の全tRNA画分に対してコリシンDを作用させ,同様にノザン解析すると,mojorなtRNA(ICGアンチコドン)とminorなtRNA(CCG)が切断されていた.さらにハイブリダイゼーションを利用してtRNA(ICG),tRNA(U*CU),tRNA(CCU)を精製し,コリシンDを作用させると,いずれもアンチコドンループ内の38/39位間が切断されており,コリシンDがin vivoでもin vitroでも4種のアルギニンtRNAを切断することを明らかにした.コリシンDのC末端付近の1箇所のHis変異で,殺菌活性とtRNA切断活性が同時に失われることを見出し,tRNA切断が殺菌活性の原因であることを明らかにした.これは我々がさきに見出したコリシンE5に続く第2のtRNAを標的とするトキシンである.しかし両者は分子レベルでの共通点が何もなく,進化と機能が興味深い.

Research Products

• [Publications] Ogawa,T., Tomita.K., et al.: "A cytotoxic ribonuclease targeting specific transfer RNA anticodons"Science. 283. 2097-2100 (1999)