アミノアシル-tRNA合成酵素によるtRNA認識機構の進化

1994 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 06258218
• Research Institution: Institute of Space and Astronautical Science
• Principal Investigator: 長谷川 典巳 宇宙科学研究所, 惑星研究系, 助教授 (60095023)
• Keywords: tRNA^<Pro> / アイデンティティー / アミノアシル-tRNA合成酵素 / アンチコドン / 識別位塩基 / 大腸菌 / アミノアシル化 / in vitro 転写反応

Research Abstract

tRNAのアミノアシル-tRNA合成酵素による認識機構の進化を研究するための対象として、プロリンtRNAを選び、まず初めに大腸菌では唯一RNAレベルで一次構造が明らかにされていない3種のプロリンtRNAのうち、メジャーなプロリンtRNA_1(アンチコドン、CGG)をビオチン化DNAプローブを用いて単離し、修飾を含めてその一次構造の決定を行った。またT7RNAポリメラーゼの系で、in vitro での構造変異体を数多く作製し、アミノアシル化反応により各変異体の反応速度論的定数を測定した。その結果、大腸菌のプロリンtRNAのプロリル-tRNA合成酵素による認識部位として、アンチコドン2文字目と3文字目のG35G36、アンチコドンに隣接するG37、識別位塩基A73、TΨステム中のG49、アクセプターステムのC1-G72(特にG72)およびG3-C70塩基対(これはあまり強くない)、それにジヒドロアーム中のU17Aを同定した。これは酵母その他の真核生物および古細菌の構造と比較を行うと、酵母をふくめて全ての真核生物はG1-C72とC73を持ち、古細菌ではG1-C72とA73で、丁度真性細菌と真核生物の中間の構造を持ち、進化の過程で認識部位が変化してきたと考える事ができる。

Research Products

• [Publications] Asahara,H.et al.: "Escherichia coli seryl-tRNA synthetase recognizes tRNA^<Ser> by its characteistic tertiary structure." Journal of Molecular Biology. 236. 738-748 (1994)
• [Publications] Tamura,K.et al.: "Role of the CCA terminal sequence of tRHA^<Val> in aminoacylation with valyl-tRNA synthetase." Journal of Biological Chemistry. 269. 22173-22177 (1994)
• [Publications] Tamura,K.et al.: "Role of the CCA end of tRNA in the traslational processes." Nucleic Acids Symposium Series. 31. 277-278 (1994)
• [Publications] 長谷川典巳: "tRNAのアイデンティティー、-大腸菌の系を中心にして-" 蛋白質 核酸 酵素. 40(印刷中). (1995)