Identification and biochemical characterization of RNA ligasesin archaea

• Project/Area Number: 22370066
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Research Field: Molecular biology
• Research Institution: Keio University
• Principal Investigator: KANAI Akio 慶應義塾大学, 環境情報学部, 教授 (60260329)
• Research Collaborator: 慶應義塾大学, 大学院, 学生 ; 慶應義塾大学, 先端生命科学研究所, 技術員
• Project Period (FY): 2010 – 2012
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2012)
• Budget Amount: ¥14,430,000 (Direct Cost: ¥11,100,000、Indirect Cost: ¥3,330,000); Fiscal Year 2012: ¥4,940,000 (Direct Cost: ¥3,800,000、Indirect Cost: ¥1,140,000); Fiscal Year 2011: ¥4,940,000 (Direct Cost: ¥3,800,000、Indirect Cost: ¥1,140,000); Fiscal Year 2010: ¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000)
• Keywords: RNA連結 / RNAリガーゼ / 超好熱性アーキア / 再構成系 / tRNA / アーキア / 生化学 / 分子生物学 / プロテアーゼ / トランスポゾン / 複合体 / Pyrococcus furiosus / RNA ligase / RNAプロセシング / イントロン / tRNA前駆体 / 組換え体酵素

Research Abstract

RNA ligase is an enzyme that can catalyze the ligation of RNA molecules throughphosphodiester bond. We cloned three RNA ligase genes from a hyperthermophilic archaeon,P. furiosus and characterized the recombinant proteins. The three enzymes are: (1) aputa

Research Products

• [Journal Article] Alternative genetic code for aminoacids and transfer RNA revisited (2013)
  • Author(s): Hamashima, K. and Kanai, A
  • Journal Title: BioMolecular Concepts Volume: (in press)
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Alternative genetic code for amino acids and transfer RNA revisited (2013)
  • Author(s): Hamashima, K.
  • Journal Title: BioMolecular Concepts Volume: 未定
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Genomic heterogeneity in a naturalarchaeal population suggests a modelof tRNA gene disruption (2012)
  • Author(s): Sugahara, J., Fujishima, K., Nunoura,T., Takaki, Y., Takami, H., Takai, K.,Tomita, M. and Kanai, A
  • Journal Title: PLoS ONE Volume: 7(3) Issue: 3 Pages: e32504-e32504
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0032504
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Metatranscriptomic analysis ofmicrobes in an ocean-front deepsubsurface hot spring reveals novelsmall RNAs and type-specific tRNAdegradation. (2012)
  • Author(s): Murakami, S., Fujishima, K., Tomita,M. and Kanai, A
  • Journal Title: Applied andEnvironmental Microbiology Volume: 78(4) Issue: 4 Pages: 1015-1022
  • DOI: 10.1128/aem.06811-11
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Nematode-specific tRNAsthat decode an alternative geneticcode for leucine. (2012)
  • Author(s): Hamashima, K., Fujishima, K., Masuda,T., Sugahara, J., Tomita, M. and Kanai,A.
  • Journal Title: Nucleic AcidsResearch Volume: 40(8) Issue: 8 Pages: 3653-3662
  • DOI: 10.1093/nar/gkr1226
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] A novelthree-unit tRNA splicingendonuclease found in ultrasmallarchaea possesses broad substratespecificity. (2011)
  • Author(s): Fujishima, K., Sugahara, J., Miller,CS., Baker BJ., Di Giulio, M., Takesue,K., Sato, A., Tomita, M., Banfield, JF.and Kanai, A.
  • Journal Title: Nucleic Acids Research Volume: 39(22) Issue: 22 Pages: 9695-9704
  • DOI: 10.1093/nar/gkr692
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] GTP-dependent RNA 3'-terminalphosphate cyclase from thehyperthermophilic archaeonPyrococcus furiosus. (2011)
  • Author(s): Sato, A., Soga, T., Igarashi, K.,Takesue, K., Tomita, M. and Kanai, A
  • Journal Title: Genes to Cells Volume: 16 Issue: 12 Pages: 1190-1199
  • DOI: 10.1111/j.1365-2443.2011.01561.x
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Insights into the evolution ofarchaea and eukaryotic proteinmodifier systems reveled by thegenome of a novel archaeal group (2011)
  • Author(s): Nunoura, T., Takaki, Y., Kakuta, J.,Nishi, S., Sugahara, J., Kazama, H.,Chee, G.-J., Hattori, M., Kanai, A.,Atomi, H., Takai, K. and Takami, H.
  • Journal Title: Nucleic Acids Research Volume: 39 (8) Issue: 8 Pages: 3204-3223
  • DOI: 10.1093/nar/gkq1228
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Insights into the evolution of archaea and eukaryotic protein modifier systems revealed by the genome of a novel archaeal group. (2011)
  • Author(s): 布浦拓郎, 他
  • Journal Title: Nucleic Acids Research Volume: (掲載確定)
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Tri-split tRNA: 超好酸好熱性アーキアから発見された3つの遺伝子に分断されたtRNA (2010)
  • Author(s): 藤島皓介、菅原潤一、金井昭夫
  • Journal Title: 生化学 Volume: Vol.82, No.7 Pages: 606-612
  • URL: http://www.jbsoc.or.jp/event/magazine/pdf/82-07-04.pdf
• [Journal Article] Tri-split tRNA:超好酸好熱性アーキアから発見された三つの遺伝子に分断されたtRNA (2010)
  • Author(s): 藤島皓介, 他
  • Journal Title: 生化学 Volume: 82 Pages: 606-612
• [Presentation] アーキアにおけるtRNA遺伝子の多様性と進化シンポジウム4SY21 アーキア研究から見える遺伝情報伝達系の保存性と多様性 (2013)
  • Author(s): 金井昭夫
  • Organizer: 日本農芸化学会2013年度大会
  • Place of Presentation: 仙台
• [Presentation] アーキアにおけるtRNA遺伝子の多様性と進化 (2013)
  • Author(s): 金井昭夫
  • Organizer: 日本農芸化学会 シンポジウム
  • Place of Presentation: 仙台
  • Invited
• [Presentation] 超好熱性アーキアPyrococcus furiosusにおける3タイプのRNAリガーゼと試験管内tRNA断片連結再構成系の構築 (2012)
  • Author(s): 佐藤朝子、増田豪、冨田勝、伊藤隆、金井昭夫
  • Organizer: 第35回日本分子生物学会年会
  • Place of Presentation: 福岡
• [Presentation] アーキアの進化的位置づけとtRNA遺伝子の分子進化 ワークショップ6 生物進化への新しいアプローチ (2012)
  • Author(s): 金井昭夫
  • Organizer: 第35回日本分子生物学会年会
  • Place of Presentation: 福岡
• [Presentation] Molecular evolution of disruptedtransfer RNA genes and their intronsin Archaea. (2012)
  • Author(s): A. Kanai
  • Organizer: 16th Evolutionary BiologyMeeting at Marseilles
  • Place of Presentation: France
• [Presentation] 真核生物の変則tRNA遺伝子群 (2012)
  • Author(s): 金井昭夫
  • Organizer: 第14回日本進化学会大会ワークショップWS10「遺伝暗号マジック20の起源と進化」
  • Place of Presentation: 東京
• [Presentation] A novel three-unit tRNAsplicing endonuclease found in anultrasmall Archaea. RNA2012 (2012)
  • Author(s): K. Fujishima, J. Sugahara, C. S.Miller, B. J. Baker, M. Di Giulio, K.Takesue, A. Sato, M. Tomita, J. F.Banfield and A. Kanai
  • Organizer: The 17thAnnual Meeting of the RNA Society
  • Place of Presentation: Michigan, USA
• [Presentation] Characterization of small RNAs byusing a ribosome-enriched fraction inEscherichia coli. RNA2012 (2012)
  • Author(s): S. Murakami, Y. Ikeda, E. Noro, M.Tomita, K. Nakahigashi and A. Kanai
  • Organizer: The 17thAnnual Meeting of the RNA Society
  • Place of Presentation: Michigan, USA
• [Presentation] Biochemical Characterization ofThree RNA Ligases from theHyperthermophilic ArchaeonPyrococcus furiosus. RNA2012 (2012)
  • Author(s): A. Sato, T. Masuda, M. Tomita, T. Itohand A. Kanai
  • Organizer: The17th Annual Meeting of the RNA Society
  • Place of Presentation: Michigan, USA
• [Presentation] Molecular evolution of disrupted transfer RNA genes and their introns in Archaea (2012)
  • Author(s): Kanai, A.
  • Organizer: 16th Evolutionary Biology Meeting at Marseilles
  • Place of Presentation: France
  • Invited
• [Presentation] 真核生物の変則tRNA遺伝子群 (2012)
  • Author(s): 金井昭夫
  • Organizer: 第14回日本進化学会大会 ワークショップ
  • Place of Presentation: 東京
  • Invited
• [Presentation] アーキアの進化的位置づけとtRNA遺伝子の分子進化 (2012)
  • Author(s): 金井昭夫
  • Organizer: 第35回日本分子生物学会年会 ワークショップ
  • Place of Presentation: 福岡
  • Invited
• [Presentation] Evolution of disrupted transfer RNA genes and their introns in Archaea (2011)
  • Author(s): Kanai, A.
  • Organizer: 第34回日本分子生物学会年会シンポジウム「A new frontier of computational analysis of functional RNAs」
  • Place of Presentation: Yokohama, Japan(招待講演)
  • Year and Date: 2011-12-14
• [Presentation] Systematic analysis of non-coding RNAs and their regulatory proteins (2011)
  • Author(s): Kanai, A.
  • Organizer: Multilevel Systems Biology : Genomes, Structures, and Networks大阪大学蛋白質研究所およびiFReC(免疫学フロンティア研究センター)合同セミナー
  • Place of Presentation: Osaka, Japan(招待講演)
  • Year and Date: 2011-11-16
• [Presentation] 超好熱性アーキアPyrococcus furiosusにおける3種のRNA ligaseの性状解析 (2011)
  • Author(s): 金井昭夫
  • Organizer: 第84回日本生化学会大会シンポジウム3S4a「アーキア研究の最前線」
  • Place of Presentation: 京都(招待講演)
  • Year and Date: 2011-09-23
• [Presentation] 機能性RNAとその制御タンパク質から考える生命科学 (2011)
  • Author(s): 金井昭夫
  • Organizer: 富山大学 第72回生命科学先端研究センター学術セミナー
  • Place of Presentation: 富山
  • Year and Date: 2011-08-08
• [Presentation] Evolution of disrupted transfer RNAgenes and their introns in Archaea (2011)
  • Author(s): A. Kanai
  • Organizer: 第34回日本分子生物学会年会 シンポジウム
  • Place of Presentation: 横浜
• [Presentation] Evolution of disrupted transfer RNAgenes and their introns in Archaea (2011)
  • Author(s): A. Kanai
  • Organizer: 第34回日本分子生物学会年会 シンポジウム「A new frontier ofcomputational analysis of functionalRNAs
  • Place of Presentation: 横浜
• [Presentation] Systematic analysis of non-codingRNAs and their regulatory proteins. (2011)
  • Author(s): A. Kanai
  • Organizer: 大阪大学蛋白質研究所およびiFReC(免疫学フロンティア研究センター)合同セミナー (Multilevel Systems Biology:Genomes, Structures, and Networks)
  • Place of Presentation: 大阪
• [Presentation] 超好熱性アーキアPyrococcus furiosusにおける3種のRNA ligaseの性状解析 第84回日本生化学会大会 (2011)
  • Author(s): 金井昭夫、竹末可奈子、佐藤朝子、増田豪、冨田勝
  • Organizer: 第84回日本生化学会大会 シンポジウム3S4a「アーキア研究の最前線」
  • Place of Presentation: 京都
• [Presentation] RNA鎖の末端構造とRNA 連結の酵素について (2011)
  • Author(s): 金井昭夫
  • Organizer: 第10回新しいRNA/RNPを見つける会
  • Place of Presentation: 沖縄
• [Presentation] 超好熱性アーキアPyrococcusfuriosus 由来 RNA 3`-terminalphosphate cyclaseは GTP依存にリン酸基の環状化を触媒する (2011)
  • Author(s): 佐藤朝子、曽我朋義、五十嵐香織、竹末可奈子、冨田勝、金井昭夫
  • Organizer: 日本Archaea研究会 第24回公演会
  • Place of Presentation: 鶴岡
• [Presentation] Metatranscriptomic analysis ofmicrobial communities in Yunohama Hotspring reveals type-specific tRNAdegradation and novel small RNAs (2011)
  • Author(s): S. Murakami, K. Fujishima, M. Tomita,and A. Kanai
  • Organizer: RNA2011
  • Place of Presentation: Kyoto, Japan
• [Presentation] Pre-tRNAプロセシングとsiRNAの制御を結ぶ酵素の解析 (2010)
  • Author(s): 金井昭夫
  • Organizer: BMB2010第33回日本分子生物学会年会、第83回日本生化学会大会合同大会ワークショップ
  • Place of Presentation: ポートピアホテル(神戸)
  • Year and Date: 2010-12-09
• [Presentation] RNAのバイオインフォマティックス:構造機能と分子進化 (2010)
  • Author(s): 金井昭夫
  • Organizer: 第20回感染研シンポジウム
  • Place of Presentation: 国立感染症研究所(東京都)(招待講演)
  • Year and Date: 2010-05-21
• [Presentation] 超好熱性アーキアにおける大規模なtRNAイントロン転移現象の進化的考察 (2010)
  • Author(s): 藤島皓介、菅原潤一、冨田勝、金井昭夫
  • Organizer: 第33回日本分子生物学会年会、第83回日本生化学会大会合同大会
  • Place of Presentation: 神戸
• [Presentation] メタゲノム情報に基づくアーキアtRNA遺伝子における分断化過程の解析 (2010)
  • Author(s): 菅原潤一、藤島皓介、布浦拓郎、高木善弘、高見英人、高井研、冨田勝、金井昭夫
  • Organizer: 第33回日本分子生物学会年会、第83回日本生化学会大会合同大会
  • Place of Presentation: 神戸
• [Presentation] Stepwise processing of pre-tRNAcontaining three introns in ahyperthermophilic archaeonThermofilum pendens (2010)
  • Author(s): 喜久田薫、菅原潤一、藤島皓介、冨田勝、金井昭夫
  • Organizer: BMB2010 第33回日本分子生物学会年会、第83回日本生化学会大会合同大会
  • Place of Presentation: 神戸
• [Presentation] Pre-tRNAプロセシングとsiRNAの制御を結ぶ酵素の解析 ワークショップ「機能性RNAとその制御タンパク質から考える生命科学」 (2010)
  • Author(s): 金井昭夫
  • Organizer: BMB2010 第33回日本分子生物学会年会、第83回日本生化学会大会合同大会
  • Place of Presentation: 神戸
• [Presentation] Large-scale intron transposition hascontributed to the late gain ofintrons in the deep-branching Archaea. (2010)
  • Author(s): K. Fujishima, J. Sugahara, M. Tomitaand A. Kanai
  • Organizer: The 4th Asian Young ResearchersConference on Computational and OmicsBiology
  • Place of Presentation: Singapore
• [Presentation] 情報科学と実験科学の手法に基づく機能性RNA研究 (2010)
  • Author(s): 金井昭夫
  • Organizer: 第58回日本ウイルス学会学術集会 イブニングシンポジウム「ゲノミクス、情報科学、計算科学とウイルス学」
  • Place of Presentation: 徳島
• [Presentation] アーキアゲノムにおけるtRNAの多様性と進化 (2010)
  • Author(s): 藤島皓介、菅原潤一、冨田勝、金井昭夫
  • Organizer: 日本進化学会 第12回東京大会 ワークショップWS6 ゲノムから見る微生物進化
  • Place of Presentation: 東京
• [Presentation] アーキア由来核酸関連酵素におけるRNAとDNAの曖昧な認識について (2010)
  • Author(s): 金井昭夫、佐藤朝子、冨田勝
  • Organizer: 日本進化学会 第12回東京大会
  • Place of Presentation: 東京
• [Presentation] 超好熱性アーキアPyrococcus furiosus のPre-tRNAプロセシングに関わる酵素群の解析 (2010)
  • Author(s): 金井昭夫
  • Organizer: 第23回日本Archaea研究会講演会
  • Place of Presentation: 名古屋
• [Presentation] Biochemicalcharacterization of a GTP-dependentRNA 3`-terminal phosphate cyclasefrom a hyperthermophilic archaeonPyrococcus furiosus. (2010)
  • Author(s): A. Sato, M. Tomita and A. Kanai
  • Organizer: RNA2010
  • Place of Presentation: Seattle, USA
• [Presentation] Large-scale transposition of tRNAintrons in the archaeal orderThermoproteales (2010)
  • Author(s): K. Fujishima, J. Sugahara, M. Tomitaand A. Kanai
  • Organizer: RNA2010
  • Place of Presentation: Seattle, USA
• [Presentation] TheOrigin and Evolution of DisruptedtRNA Genes in Archaea (2010)
  • Author(s): K. Fujishima, J. Sugahara, M. Tomitaand A. Kanai
  • Organizer: Asian Young Researchers Conference on Computational and Omics Biology 2010
  • Place of Presentation: Taiwan
• [Book] Evolutionary Biology: Exobiologyand Evolutionary Mechanism (2013)
  • Author(s): Kanai, A.
  • Publisher: Springer-Verlag Berlin Heidelberg,German
• [Book] Evolutionary Biology (2013)
  • Author(s): Kanai, A.
  • Publisher: Springer
• [Book] Archaea: Structure, Habitats andEcological Significanc (2011)
  • Author(s): Springer-Verlag Berlin Heidelberg,German
  • Publisher: NovaScience Publishers, Inc. New York
• [Book] Diversity, function and processing of archaeal non-coding RNAs. in "Archaea : Structure, Habitats and Ecological Significance" (2011)
  • Author(s): 藤島皓介, 他
  • Publisher: Nova Science Publishers, Inc.New York