2018 Fiscal Year Annual Research Report
Structural analysis of the poly A polymerase activated by oxidative stress
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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 | ヌクレオチド転移酵素 / Star-PAP / TUT1 / U6 snRNA |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は、ヒトの非古典的ヌクレオチド転移酵素Star-PAPによる特異的なヌクレオチド転移反応の分子メカニズムを明らかにすることである。Star-PAPは特定の標的mRNAに対するポリ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、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。申請者らは前年度までにStar-PAPの単体および基質ヌクレオチドとの複合体の構造解析を行い、U6 snRNAへのウリジン付加機構を明らかにしてきた(Yamashita et. al., Nat. Commun, 2017)。
最終年度においては、基質の一つであるU6 snRNAとの複合体結晶化を目指して様々な結晶化実験を行った。今後結晶化条件の改善を進め、詳細な認識機構の解明を目指す。これに加えて、Star-PAPのホモログであるヒトTUT4に関しても構造解析を行った。TUT4はLin28依存的にlet-7 pre-miRNAをウリジル化してその発現を抑制する酵素である。申請者らはTUT4のLin28相互作用部位(Lin28-interacting module;LIM)の結晶構造解析に成功し、生化学実験と合わせて、TUT4がLin28依存的にpre-let-7を特異的かつ効率的にウリジル化する分子機構を提示することができた(Yamashita et. al., Nat. Commun., 2019)。
申請者は研究期間全体を通して、Star-PAPとTUT4の構造解析の2報を筆頭著者として発表した。これらの成果により、ヒトの非古典的なヌクレオチド転移酵素による高次生命現象の制御メカニズムの理解を大きく進展させることができた。
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