2017 Fiscal Year Research-status Report
酸化ストレスにより活性化されるポリA付加酵素の構造機能解析
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16K18510
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
山下 征輔 東京大学, 大学院新領域創成科学研究科, 特任助教 (30769576)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | Ｘ線結晶構造解析 / TUTase |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は、ヒトの非古典的ポリAポリメラーゼのひとつであるStar-PAPについて、特異的なヌクレオチド付加反応の分子メカニズムを明らかにすることである。Star-PAPは、細胞の酸化ストレスに応じて活性化され、特定の標的mRNAの3'末端にポリA鎖を付加す るポリAポリメラーゼとして働くことが報告されている。一方で、スプライシングの中心因子であるU6 snRNAの3'末端に数個のウリジンを付加する活性を持つことも示されている。しかしその立体構造は明らかになっておらず、分子基盤の解明が待たれていた。
本年度においては基質の一つであるU6 snRNAに対する特異的認識のメカニズムについて、組み替えタンパク質を用いたin vitroの生化学的アッセイを昨年度に引き続いて進めた。その結果、1.いままで機能的なドメインとは考えられていなかったC末端側の領域がRNA結合ドメインとして働くこと、2.Star-PAP は、このC末端側領域とN末端側のRNA結合ドメインを協働的に用いることでU6 snRNAの広い範囲を認識して結合し、高い効率で3'末端 にウリジンを付加していること、3.C末端領域は基質であるU6 snRNAとの結合を高めることで、一度に付加するヌクレオチドの数を増やす効果があること、などを明確に示すことができた。
上記の結果は投稿論文としてまとめ、Nature Communications誌に発表した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
ヒトStar-PAPの単体、およびATPとUTPとの複合体の構造決定の成果をNature Communications誌に発表することができたため。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後は、Star-PAPがポリA鎖付加の基質とするmRNAや、相互作用による活性化が報告されている各種因子との複合体の結晶構造解析に取り組む。これまでに得られた知見を発展させ、Star-PAPが酸化ストレスに応答して標的mRNAの3'末端にポリA鎖を付加するメカニズムの解明を目指す。
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