動物リボソームRNAの機能ドメインとそのタンパク質認識・高次構造

1992 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 04272206
• Research Institution: Niigata University
• Principal Investigator: 内海 利男 新潟大学, 医学部, 助手 (50143764)
• Keywords: リボソーム / リボソーム28S RNA / リボソームタンパク質 / RNA-タンパク相互作用 / 抗RNA抗体 / 自己抗体 / RNA自己抗原

Research Abstract

今日、翻訳過程におけるリボソームRNA(rRNA)の役割が注目されており、その機能構造の解明が待たれている。通常、rRNAの高次構造はリボソームタンパク質との結合によって調整を受け安定化していると考えられ、各結合タンパク質のRNA結合機構および複合体構造が重要な問題になっている。我々は動物rRNA中でペプチド鎖伸長因子との相互作用およびGTPの水解反応に関わる"GTPaseドメイン"(ラット28S rRNAでは塩基1841-1936部位)に注目し、RNA-タンパク質相互作用および高次構造の解析を行なっている。これまでの研究で、このドメインにリボソームタンパク質L12およびPタンパク質複合体が協調的に結合することを合成オリゴヌクレオチドを用いた新しい結合実験系を用いて証明してきた。
本年度は主にRNAの化学修飾により分析を行ない、以下に示すようにGTPaseドメインの二次構造、リボソームタンパク質や伸長因子EF-2との相互作用、およびこのドメインに結合しEF-2結合を阻害する抗28S RNA自己抗体のエピトープ等についての新しい知見を得た。
1.RNAの一本鎖部分の塩基と優先的に反応する試薬dimethyl sulfate,水溶性carbodiimide,kethoxalとの反応性からGTPaseドメインの二次構造を推定したところ、Schmickelらが組んだモデルを支持した。
2.1.試薬およびRNA骨格のリン酸基の修飾試薬であるethylnitrosoureaを用いたフットプリント法による解析からリボソームPタンパク質はA-1859周辺のinternal loopに、またL12タンパク質はU-1871バルジ部分を中心としたステムの骨格構造を認識することが明らかになった。
3.EF-2はGTPaseドメイン中でG-1878の一か所を保護し、この部位がEF-2の作用部位であることが示された。
4.抗28SもG-1878を含むループ部分の塩基を保護し、本抗体のエピトープがEF-2の作用部位と重複することが明らかになった。

Research Products

• [Publications] Uchiumi,Toshio: "Direct Evidence for Interaction of the Conserved GTPase Domain within 28S RNA with Mammalian Ribosomal Acidic Phosphoproteins and L12" Journal of Biological Chemistry. 267. 19179-19185 (1992)
• [Publications] Furukawa,Takako: "Ribosomal Protein P2,a Novel Iron-Binding Protein" Archives of Biochemistry and Biophysics. 298. 182-186 (1992)