Molecular analysis of enzymes for transfer RNA precusor splicing in parasitic protozoa

2017 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 15K08442
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 渡邊 洋一 東京大学, 大学院医学系研究科(医学部), 准教授 (90323568)
• Project Period (FY): 2015-04-01 – 2018-03-31
• Keywords: キネトプラスチダ原虫 / tRNA / スプライシング

Outline of Annual Research Achievements

転移RNA(tRNA)遺伝子にイントロンがある場合、tRNA前駆体からのイントロンのスプライシングは、タンパク質合成に必要な全てのtRNAを合成するのに必須の課程となりうる。一方、真核生物の核コードのtRNA前駆体スプライシングは、古細菌のtRNA前駆体スプライシングの装置と共通点が多いが、まだ、その情報は一部の真核生物についてのものに限られており、特に寄生性原虫からの情報は少ない。そこで我々は、真核生物における、tRNA前駆体スプライシング装置の多様性を明らかにする目的で、ゲノム情報から、原核生物型（古細菌型あるいは細菌型）酵素を使用していると考えられるキネトプラスチダ原虫のtRNA前駆体スプライシングに関わる酵素の解析を試みた。キネトプラスチダ原虫であるLeishmania tarentolaeに、エピトープタグをコードする配列を付加した、tRNA前駆体スプライシング関連酵素の遺伝子を導入し、相同組換えによりこの配列をゲノムに挿入した。その後、組換え原虫を導入した遺伝子の発現を誘導する薬剤存在下で培養し、培養後の原虫から、エピトープタグに対する特異的相互作用を利用して粗酵素画分を調製した。その結果、キネトプラスチダ原虫で、3'-ライゲーションを行うRtcB型RNAリガーゼは真核生物型ではなく、細菌から水平伝播により獲得された遺伝子にコードされているいこと、L. tarentolaeにおけるこの酵素は人工的に作成したtRNAエクソン断片を連結する活性を持つこと、この酵素のN末端側が翻訳後プロセスされている可能性が示唆された。