リボザイム(RNA酵素)を活性化するタンパク質因子の作成とその機能解析

1998 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 09780631
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 井川 善也 京都大学, 大学院理学研究科, 助手 (70281087)
• Keywords: リボザイム / RNA / タンパク質

Research Abstract

RNA酵素であるグループIイントロン・リボザイム(以下GIリボザイムと略す)はタンパク酵素に匹敵する高度な機能と触媒活性を有し、基質認識部位、反応中心、活性化部位等の独立した機能単位の集積として構成されている。GIリボザイムには自己の分子内に活性化部位を有するものとは異なり,タンパク質成分を活性化因子として要求するものも知られている。GIイントロン以外にもRNaseP,リボゾーム,スプライセオソーム等,遺伝子発現に重要な因子の多くが,RNA-タンパク質複合体として機能していることが知られている。この計画では、GIリボザイムを基本因子とみなし、その機能と活性を特異的に制御するタンパク因子を,新規な手法を用いて人工的に作成し、その作用機構の解明を行うことを試みた。
具体的にはβガラクトシダーゼ遺伝子中にGIイントロンを含み、イントロンが効率良くスプライシングを受けた場合のみ、遺伝子が発現するようにデザインされたプラスミドを構築した。このプラスミドを,多数の異なるポリペプチドを発現できるようにデザインした発現ライブラリーと共に大腸菌に導入した。これら二種のプラスミドを導入された大腸菌を炭素源としてラクトースを含んだ培地で培養すると、GIイントロンを活性化できるポリペプチドを導入された大腸菌のみが優先的に増殖する.この性質を利用し,優先的に増殖した大腸菌からポリペプチドをコードするプラスミドを回収することによりGIイントロンの活性を促進できるポリペプチドを数種類得ることができた.現在それらのポリペプチドを精製しin vitroのアッセイ系を用いて生化学的特性を検討中である.

Research Products

• [Publications] Yoshiya Ikawa: "Long-range interaction between the P2.1 and P9.1 peripheral domains of the Tetrahymena ribozyme" Nucleic Acids Research. 25. 1761-1765 (1997)
• [Publications] Yoshiya Ikawa: "Identification of the Nucleotides in the A-rich bulge of the Tetrahymena ribozyme responsible for an efficient self-spliciny reaction" Journal of Biochemistry. 122. 878-882 (1997)
• [Publications] Yoshiya Ikawa: "Trans-Activation of the Tetrahymena ribozyme by Its P2-2-1 Domains" Journal of Biochemistry. 123. 528-533 (1998)
• [Publications] Yoshiya Ikawa: "Trans-activation of the Tetrahymena group I intrun ribozyme via a non-native RNA-RNA interaction" Nucleic Acids Research. 27(印刷中). (1999)
• [Publications] Yoshiya Ikawa: "A conserved motif in group IC3 introns is a new class of GNRA receptor" Nucleic Acids Research. 27(印刷中). (1999)