2017 Fiscal Year Annual Research Report
RNA修飾酵素によるRNA分子種特異的・部位特異的作用の基本原理の理解
| Project/Area Number |
16H04763
|
|---|
| Research Institution | Ehime University |
|---|
Principal Investigator |
堀 弘幸 愛媛大学, 理工学研究科(工学系), 教授 (20256960)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
竹本 千重 国立研究開発法人理化学研究所, その他, 研究員 (40306527)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
|
| Keywords | タンパク質 / 核酸 / 酵素 / RNA |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、「RNA修飾酵素がどのようにして、RNA分子種・部位特異的に作用するのか」を解明することを究極の目標としています。平成２９年度は、３年計画の２年目にあたります。以下の事例に関して、投稿論文としてまとめ、報告しました。
ポリアミンが、少なくとも試験管内の実験では、RNA修飾酵素の活性に影響を及ぼすことを2015年に報告しました。そこで、ポリアミン合成系の遺伝子破壊株のtRNA修飾はどのように変化するのかを調べました。意外なことに、tRNA修飾自身は野生株と遺伝子破壊株に顕著な差はなく、その代わり、高温環境下では一部のtRNAとリボソームが分解され、タンパク質合成系が停止することを見出しました。本研究は、日本ポリアミン学会機関誌「ポリアミン」の「最新研究の紹介」欄にて紹介されました。続いて、tRNAメチル化酵素TrmBのtRNA結合部位と反応機構を提案する論文をまとめました。TrmBは、海外のグループが指摘した活性中心を破壊しても酵素活性がゼロにはならず、その触媒機構に関して諸説ありました。本研究では、活性中心が基質RNAのグアニン塩基の7位窒素原子自身であると考えると、内外のグループの実験結果を矛盾なく説明できることを報告しました。さらに、葉酸依存性RNAメチル化酵素TrmFOが貧栄養環境下で葉酸代謝系にどのような影響を及ぼすのか報告しました。限られた栄養分しかない時、それを好熱菌がRNA修飾系に優先的に使用しているという論文でもあります。学会発表は10件、うち2件は招待（依頼）講演です。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
本研究の申請時に、ある程度、成果を得られていた幾つかの課題について、その細部を詰めることができ、論文発表に至りました。また、研究遂行中に、望外の成果として、古細菌4-チオウリジン合成に関わるタンパク質を発見したり、Trm56のtRNA認識部位が触媒ドメインの中にあることを見出しました。さらに、長鎖RNAの配列を修飾を含めて直接的に分析する手法を考案しました。これらは、学会でその一部について発表しました。加えて、真核生物のマルチサブユニットRNA修飾酵素の研究（複数）は、いずれも投稿直前の最終段階に入っています。
これらを総合し、「おおむね順調に進展している。」と判断しました。
|
| Strategy for Future Research Activity |
平成３０年度計画は、おおむね、平成２９年度計画を継続する方向で考えています。まず、投稿へ向けて最終段階にある真核生物のマルチサブユニットRNA修飾酵素の研究を順次まとめていきたいと思います。また、タンパク質ノット型tRNAメチル化酵素の非基質RNA排除機構の研究は、小さな論文ならば、複数報、公開できる状況にありますが、さらに物理化学的解析を併用し、大きな仕事に発展させるのか、秋ぐらいをめどに判断しようと思っています。加えて、超好熱菌のtRNA修飾を解析していたところ、幾つもの発見がありました。海外に競合グループが複数存在することもあり、これは急いでまとめる必要性を感じております。
|
-
-
-
-
-
[Journal Article] Long and branched polyamines are required for maintenance of the ribosome, tRNAHis, and tRNATyr in Thermus thermophilus cells at high temperatures.2017
Author(s)
Nakashima M, Yamagami R, Tomikawa C, Ochi Y, Moriya T, Asahara H, Fourmy D, Yoshizawa S, Oshima T, Hori H.
-
Journal Title
Ｇｅｎｅｓ Ｃｅｌｌｓ
Volume: 22
Pages: 628-645
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
