RNAの機能発現に必要な修飾構造の全体像解明

2008 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 17018008
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 鈴木 勉 The University of Tokyo, 大学院・工学系研究科, 教授 (20292782)
• Keywords: RNA修飾 / リボヌクレオーム解析 / RNAマススペクトロメトリー / RNAエディティング / N4-アセチルシチジン / tRNA / mRNA

Research Abstract

本研究ではRNAの機能発現に必要な修飾構造の全体像の解明をめざしている。大腸菌tRNA^<Met>のアンチコドン1字目にはN^4-アセチルシチジン(ac^4C)が存在し、この修飾はAUGコドンの厳密な認識に寄与している。我々はリボヌクレオーム解析によりtRNA^<Met> cytidine acetyltransferase(TmcA)を同定した(EMBO J, 2008)。TmcAはN末端にRNAヘリケース様のドメインがあり、C末端にアセチルトランスフェラーゼを有している。試験管内のアセチル化実験を行ったところ、TmcAはアセチルCoAを基質とし、ATP依存的にac^4Cを形成することを見出した。また、北大理学部の田中勲教授との共同研究によりTmcAの結晶構造を決定したところ、RNAヘリケースドメインとアセチルトランスフェラーゼの協調的な作用によるac^4C形成の分子基盤を解明した(EMBO J, 2009)。イノシン化部位の同定に関しては、公開されている約500万のESTデータベースとヒトゲノム配列の比較から絞り込まれたA/G置換部位をA-to-Iエディティング候補部位とし、ICE法を用いたゲノムワイドな解析を行っている。昨年度より、エディティングデータベースの本格的な構築を目指し、ゲノム全体におけるイノシン化部位の網羅的同定に着手した。これまでに、約90%を超える候補領域の解析が終了し、すでに20, 000箇所を超えるイノシン化部位を特定している。解析した領域内には情報科学的に予測されたイノシン化部位が約2割程度含まれているため、約8割が完全に新規部位であることが判明した。同定されたイノシン化部位の多くはmRNAの長鎖3'UTR上に見出されていることから、現在miRNAによる翻訳抑制効果との関わりやpoly A付加との関連性について解析を行っている。

Research Products

• [Journal Article] Selective stabilization of mammalian microRNAs by 3'-adenylation mediated by the cytoplasmic poly(A) polymerase GLD-2 (2009)
  • Author(s): Katoh, T., Sakaguchi, Y., Miyauchi, K., Suzuki, T., Kashiwabara, S., Baba, T. and Suzuki, T.
  • Journal Title: Genes Dev. 23 Pages: 433-438
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Mechanistic characterization of the sulfur-relay system for eukaryotic 2-thiouridine biogenesis at tRNA wobble positions (2009)
  • Author(s): Noma, A., Sakaguchi, Y. and Suzuki, T.
  • Journal Title: Nucleic Acids Res. 37 Pages: 1335-1352
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Structural basis of tRNA modification with CO2 fixation and me thvlation by wvbutosine svnthesizina enzyme TYW4 (2009)
  • Author(s): Suzuki, Y., Noma, A., Suzuki, T., Ishitani, R. and Nureki, O.
  • Journal Title: Nucleic Acids Res. (印刷中)(掲載予定)
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] RNA helicase module in an acetyltransferase that modifies a specific tRNA anticodon (2009)
  • Author(s): Chimnaronk, S., Suzuki, T., Manita, T., Ikeuchi, Y., Yao, M., Suzuki, T. and Tanaka, I.
  • Journal Title: EMBO J. (印刷中)(掲載予定)
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Chemical synthesis and properties of 5-taurinomethyluridine and 5-taurinomethyl-2-thiouridine (2009)
  • Author(s): Ogata, T., Shimazaki, T., Umemoto, T., Kurata, S., Ohtsuki, T., Suzuki, T. and Wada, T.
  • Journal Title: J. Org. Chem. 74 Pages: 2585-2588
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Biogenesis and functions of thio-compounds in transfer RNA : co mparison of bacterial and eukaryotic thiolation machineries (2009)
  • Author(s): Noma, A., Shigi, N. and Suzuki, T.
  • Journal Title: DNA and RNA modification enzymes (Book LANDES), ed Grosjean, H. (印刷中)(掲載予定)
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] The RNA acetyltransferase driven by ATP hydrolysis synthesizes /N^4-acetylcytidine of tRNA anticodon (2008)
  • Author(s): Ikeuchi, Y., Kitahara, K. and Suzuki, T.
  • Journal Title: EMBO J. 27 Pages: 2194-2203
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Common Sulfur Transfer System for the Biosyntheses of Sulfur-containing tRNA and Cofactors (2008)
  • Author(s): Shigi, N., Sakaguchi, Y., Asai, S., Suzuki, T. and Watanabe, K.
  • Journal Title: EMBO J. 27 Pages: 3267-3278
  • Peer Reviewed
• [Presentation] Large scale identification of A-to-I editing sites in the human brain transcriptome by the ICE method ; implication for modulatory effect of A-to-I editing on translational repression mediated by miRNAs (2009)
  • Author(s): Masayuki Sakurai, Takanori Yano, Shunpei Okada, Hitomi Kawabata, Totai Mitsuyama, Hiroki Ueda and Tsutomu Suzuki
  • Organizer: Gordon Reseach Conference for RNA editing
  • Place of Presentation: Galveston
  • Year and Date: 20090112-16
• [Presentation] ヒト転写産物におけるイノシン化部位の網羅的探索と機能解析 (2008)
  • Author(s): 岡田俊平、櫻井雅之、矢野孝紀、川畑瞳、上田宏生、鈴木勉
  • Organizer: 第31回日本分子生物学会年会・第81回日本生化学大会合同大会(BMB2008)
  • Place of Presentation: 神戸
  • Year and Date: 20081209-12
• [Presentation] ヒトRNAに含まれるイノシン化部位の網羅的探索と機能解析 (2008)
  • Author(s): 上田宏生、川畑瞳、岡田俊平、矢野孝紀、櫻井雅之、鈴木勉
  • Organizer: 第10回日本RNA学会年会
  • Place of Presentation: 札幌
  • Year and Date: 20080723-25
• [Presentation] 酵母tRNAウォブル位のチオウリジン修飾はユビキチン様の反応機構を経由する (2008)
  • Author(s): 野間章子、鈴木勉
  • Organizer: 第10回日本RNA学会年会
  • Place of Presentation: 札幌
  • Year and Date: 20080723-20080725
• [Presentation] マイクロRNA前駆体に見出されたDicing部位を規定する基質モチーフとmiRNAの3'末端形成 (2008)
  • Author(s): 加藤敬行、坂口裕理子、宮内健常、鈴木健夫、鈴木勉
  • Organizer: 第10回日本RNA学会年会
  • Place of Presentation: 札幌
  • Year and Date: 20080723-20080725
• [Presentation] RNAマススペクトロメトリーを用いたRNP複合体の解析-RNA-タンパク質相互作用ネットワークへのアプローチMass spectrometric identification of non-coding RNAs in ribonucleo protein complexes ; biochemical approach to RNA-protein interactome (2008)
  • Author(s): 鈴木勉
  • Organizer: 第31回日本分子生物学会年会・第81回日本生化学大会合同大会(BMB2008)
  • Place of Presentation: 神戸(invited)
  • Year and Date: 2008-12-12
• [Presentation] RNA修飾の生合成と機能に関する研究(Biogengsis and functions of RNA modifications) (2008)
  • Author(s): 鈴木勉
  • Organizer: 第6回日本分子生物学会三菱化学奨励賞受賞講演
  • Place of Presentation: 神戸(in vited)
  • Year and Date: 2008-12-10
• [Presentation] RNAマススペクトロメトリー-機能性RNAの直接解析で見えてきたもの- (2008)
  • Author(s): 鈴木勉
  • Organizer: 2008質量分析計ユーザーズフォーラム
  • Place of Presentation: 東京(in vited)
  • Year and Date: 2008-10-22
• [Presentation] RNAマススペクトロメトリー-機能性RNAの直接解析で見えてきたもの- (2008)
  • Author(s): 鈴木勉
  • Organizer: 発生工学・疾患モデル研究会「第70回定例会」
  • Place of Presentation: 東京(in vited)
  • Year and Date: 2008-09-10
• [Presentation] "自分らしい"RNA研究を追い求めてきて (2008)
  • Author(s): 鈴木勉
  • Organizer: RNAフロンテイアミーティング2008
  • Place of Presentation: 京都(invited)
  • Year and Date: 2008-06-04
• [Book] 転写後修飾によるRNA機能制御 (2009)
  • Author(s): 櫻井雅之、鈴木勉
  • Total Pages: 7
  • Publisher: 細胞工学(2月号)(秀潤社)
• [Remarks]
  • URL: http://rna.chem.t.u-tokyo.ac.jp/
• [Patent(Industrial Property Rights)] 高活性shRNA及びその製造方法 (2008)
  • Inventor(s): 鈴木勉, 加藤敬行
  • Industrial Property Rights Holder: 東京大学
  • Industrial Property Number: 特願2008-186775
  • Filing Date: 2008-07-18