2017 Fiscal Year Annual Research Report
P-N bond formation in ribosome
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15K13751
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| Research Institution | University of Yamanashi |
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Principal Investigator |
川上 隆史 山梨大学, 大学院総合研究部, 助教 (60638881)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | リボソーム / リン-窒素間の結合形成 / ホスホノペプチド / 分子進化 / SELEX / ホスホン酸 / リボザイム / SELEX |
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| Outline of Annual Research Achievements |
リボソームは、エステル結合やチオエステル結合の形成を触媒可能であることが知られているが（Ellman et al., Science 197 (1992)）、カルボン酸以外の酸基質を触媒した例は報告されていない。そこで本研究では、アミノ酸のカルボキシル基の代わりにホスホニル基を持つアミノホスホン酸をtRNAに連結する新技術を開発し、リボソーム内でリン-窒素間の結合（ホスホのペプチド結合）の形成を触媒可能であるか検証することを目的とする。
これまでに、HPLCによりO-メチルホスホン酸-3,5-ジニトロベンジルエステルの反応性解析を行い、人工ランダムRNAライブラリーからのtRNAアミノホスホニル化リボザイムの分子進化を実行した。アミノ基選択的なビオチン化後の定量PCR解析の結果、固定化ストレプトアビジンへの回収率の上昇を観察した。そして、配列解析の結果、数種類のRNAへの配列収束を観察することができた。また、各クローンRNAについて、O-メチルホスホン酸-3,5-ジニトロベンジルエステルの反応、および、アミノ基選択的ビオチン化を介した、固定化ストレプトアビジンの高い回収率での回収、ならびに、ストレプトアビジン依存的ゲルシフトアッセイによるバンドのシフトを観察した。更に最も高い回収率とゲルシフト率を示したクローンRNAについて、その反応は、O-メチルホスホン酸-3,5-ジニトロベンジルエステル依存的、かつ、tRNA３’末端のジオール構造依存的であることも判明した。本年度の更なる解析の結果、このtRNAアミノホスホニル化リボザイムは様々なtRNAを基質にすることが判明した。
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