| Project/Area Number |
19K06519
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 43020:Structural biochemistry-related
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| Research Institution | National Institute of Advanced Industrial Science and Technology |
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Principal Investigator |
NAKAMURA Akiyoshi 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 生命工学領域, 主任研究員 (10583891)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
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| Keywords | X線結晶構造解析 / tRNA修飾 / アミノアシルtRNA合成酵素 / DNA/RNAポリメラーゼ / 核酸 / タンパク質 / 鋳型依存塩基伸長 / 3'-5'方向塩基伸長 / 鋳型依存伸長反応 / 逆向き重合 / 酵素 / タンパク質-核酸相互作用 / tRNA |
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| Outline of Research at the Start |
核酸合成を担う酵素は全て5′-3′方向に塩基伸長するというのは長らく定説であったが、近年逆向きの3′-5′方向へ塩基伸長する酵素Thg1が発見された。しかし、なぜThg1には逆方向の塩基伸長活性が現存するのか、その生物学的意義の解明には至っていない。そこで本研究では、ランダムRNAライブラリーからThg1の基質となりうる新規RNAを探索し、Thg1との複合体の構造解析を行うことで、Thg1のRNA認識における多様性を解明することを目的とする。最終的には、得られた構造情報から、Thg1が制御する生体内RNAを同定し、生命現象における逆方向の塩基伸長の意義を明らかにする。
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| Outline of Final Research Achievements |
Thg1 is an enzyme that extends nucleotide in the reverse direction. Its biological significance is not fully understood. In our study, we discovered two mechanisms of base recognition in Human Thg1. One mechanism involves the formation of a U:A base pair in tRNA, which has been reported to function as piRNA in breast cancer cells, suggesting a new biological role for reverse polymerization activity. Additionally, the binding between Thg1 and mitochondrial tRNA was found to play a role in base recognition.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
本研究ではThg1の逆向きの3’-5’方向へ塩基伸長活性がpiRNA合成と関与することを明らかにし、新たな生体内機能を示唆することができた。さらに、ヒトThg1が様々な修飾塩基をRNAの5’末端に付加できることを明らかにしたことから、ヒトThg1を活用した新たなRNAラベリング技術開発も期待できる。
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