Functional analysis of tRNA-like small RNA

2021 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19K06491
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 43010:Molecular biology-related
• Research Institution: Ehime University
• Principal Investigator: Tomikawa Chie 愛媛大学, 理工学研究科(工学系), 講師 (60527696)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: RNA / アミノアシルtRNA合成酵素 / 翻訳 / 非コードRNA / タンパク質合成 / 乳酸菌

Outline of Final Research Achievements

The aim of this study was to clarify the substrate specificity of isoleucyl-tRNA synthetase (IleRS) and glycyl-tRNA synthetase (GlyRS) derived from lactic acid bacteria, Lactobacillus planetarum.
We performed biochemical analysis using chimera IleRS proteins with IleRS from L. casei in the same family as L. plantarum, and found that Gly18Asn19 of IleRS is important for the recognition of L. casei tRNAIle(UAU). The result was published in the FEBS Journal. We also succeeded in acquiring the X-ray crystal structure analysis data of full length GlyRS from L. planetarum, in addition to the biochemical analysis data.

Free Research Field

生化学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

アンチコドンがUAUであるtRNAIleを持つ生物種は限定されている。本研究において、当該tRNAにイソロイシンを結合することのできるイソロイシルtRNA合成酵素の特異性に関与するアミノ酸残基を特定した。また、アミノアシルtRNA合成酵素(ARS)についてはこれまで数多くの報告がなされてきたなか、α2β2ヘテロ四量体タイプのグリシルtRNA合成酵素(GlyRS)の構造は明らかにされていなかったが、本研究によりヘテロ四量体型GlyRSの全体構造が明らかとなった。以上の乳酸菌由来アミノアシルtRNA合成酵素に関する情報は、ARSの起源および分類を議論する上で非常に有用な情報であると考えられる。