2003 Fiscal Year Annual Research Report
遺伝情報系と細胞シグナル系における超分子複合体の立体構造と機能
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15107002
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
横山 茂之 東京大学, 大学院・理学系研究科, 教授 (00159229)
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| Keywords | tRNA / 修飾酵素 / セントロメア / RNAヘリカーゼ / 超分子複合体 / X線結晶解析 / Vase / CENP-B |
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| Research Abstract |
1.遺伝暗号の翻訳に働くタンパク質の構造解析
tRNAアンチコドン1文字目の修飾ヌクレオチドの1つであるイノシン残基の生成に必須なtRNAアデノシンデアミナーゼ遺伝子tadを複数の生物ソースから単離し,遺伝子産物Tadタンパク質の発現を試みた.その結果,真性細菌Aquifex aeolicusのTadの発現に成功したので,結晶化のスクリーニングを行っている.また,tRNAのL字型コアに修飾を導入するさいにtRNA, ArcTGT、TruBから構成されると考えられる超分子複合体「モディフィコソーム」のX線構造解析を行うための準備として,TruBの発現・精製を行い,これらの三重複合体の形成をゲルシフトアッセイによって検証した.また,ArcTGTがtRNAのL字コア領域に修飾を導入するさいに誘導するtRNAのλ型構造の普遍性を検証するために,バリンtRNA以外にもロイシンtRNAとの複合体の構造解析を行う計画だが,そのための結晶化スクリーニングを行い予備的な結晶を得ることができた.
2.RNAヘリカーゼの構造決定 ショウジョウバエにおいて生殖細胞の形成に働くvase遺伝子産物(Vasa)とRNA, ATPの三重複合体のX線結晶構造解析に成功した.基質と複合体を形成しているRNAヘリカーゼの立体構造としては二例目であるが,ATPとの三重複合体としては初めてである.この構造から,RNAヘリカーゼがRNA二重鎖をほどく分子機構が推定できた(インチワーム機構).遺伝子発現制御などに多様な現象に働いているRNAヘリカーゼの今後の研究に大きく寄与する成果である.
3.DNA複製・相同組み換え ヒト染色体のセントロメアの再構成と結合タンパク質CENP-Bとの複合体の再構成を行い,CENP-Bタンパク質とDNA分子との複合体の構造を決定した.また,相同組み換えに働くRad52,およびRad51D-Xrcc2複合体などの機能解析を行った.
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[Publications] N.Ito: "Crystal structure of the Pyrococcus horikoshii DNA primase-UTP complex : implications for the mechanism of primer synthesis"Genes Cells. 8. 913-923 (2003)
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[Publications] T.Sengoku: "Crystallization and preliminary X-ray analysis of the helicase domains of Vasa complexed with RNA and an ATP analogue"Acta Crystallogr D Biol Crystallogr. 60. 320-322 (2004)
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[Publications] Y.Kise: "A short peptide insertion crucial for angiostatic activity of human tryptophanyl-tRNA synthetase"Nat Struct Mol Biol.. 11. 149-156 (2004)
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[Publications] T.Kasai: "Solution structure of a BolA-like protein from Mus musculus"Protein Sci.. 13. 545-548 (2004)
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[Publications] N.Fujikawa: "Structural and biochemical analyses of hemimethylated DNA binding by the SeqA protein"Nucleic Acids Res.. 32. 82-92 (2004)
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[Publications] R.Fukunaga: "Crystal structures of the CP1 domain from Thermus thermophilus isoleucyl-tRNA synthetase and its complex with L-valine"J.Biol.Chem.. 279. 8396-8402 (2004)
