リボヌクレアーゼPによる基質認識と動的tRNAの検索

1997 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 09278218
• Research Institution: Toyohashi University of Technology
• Principal Investigator: 菊池 洋 豊橋技術科学大学, 工学部, 教授 (40273320)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 田中 照通 豊橋技術科学大学, 工学部, 助手 (30273337)
• Keywords: Drosophila / Hyperprocessing / M1 RNA / Primeval tRNA / Ribonuclease P / RNA processing / RNase P / tRNA

Research Abstract

tRNAはクローバーリ-フ型の二次構造を取ることで知られているが、Drosophila melanogasterのイニシエーターメチオニンtRNA(tRNA^<Met>)は、これ以外の二次構造をも取りうることが報告されている[JBC267,11972(1992)]。これは、tRNA前駆体を特異的に切断し、成熟したtRNAを形成する酵素、リボヌクレアーゼP(RNaseP)のRNA触媒サブユニット(M1 RNA)をもちいた切断実験により確かめられた。すなわち、M1 RNAは、tRNA中のアミノアシルステムとTΨCステムループ、および3'末端のCCA配列のみを認識しtRNAの前駆体を切断するのであるが、tRNA^<MeT>のTΨCステムループ、および二次構造変化で新しく形成された40〜44番目と65〜69番目の塩基間に形成されるステムをアミノアシルステムとして認識し、tRNA^<Met>を切断するのである。このような成熟tRNA配列中での切断をハイパープロセシングという。この二次構造変化により、tRNA^<Met>は、アンチコドンと識別塩基(tRNAの3'末端から4つ目の塩基)とが接近し、清水らの原始tRNAモデル[JB117,23(1995)]に似た構造となることを発見した。この原始tRNA型の二次構造を取りうる動的tRNAがtRNA^<Met>以外にも存在するかどうかを調べる目的で、私たちは、M1 RNAのハイパープロセシング反応を利用して、Drosophilaの全tRNAを検索した。その結果、M1 RNAによりハイパープロセスされるいくつかのtRNA種があることが明らかとなった。現在それらの同定を行っている。

Research Products

• [Publications] Kikuchi, Y、他: "Synthesis and self-cleavage reaction of a chimeric molecule between RNase P-RNA and its model substrate" Journal of Biochemistry. 117. 197-200 (1995)
• [Publications] Kikuchi, Y.: "RNase P as hyperprocessing enzyme : A model for formation of a biologically functional tRNA fragment" Molecular Biology Reports. 22. 171-175 (1996)
• [Publications] Kikuchi, Y、他: "In vitro activity of the hairpin ribozyme derived from the negative strand of arabis mosaic virus satellite RNA" Journal of Biochemistry. 122. 352-357 (1997)
• [Publications] 菊池 洋: "リボザイム" medicina. 34(12). 2205-2207 (1997)