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2012 Fiscal Year Annual Research Report

リボ核タンパク質複合体酵素の構造活性相関と耐熱性

Research Project

Project/Area Number 22380062
Research InstitutionKyushu University

Principal Investigator

木村 誠  九州大学, (連合)農学研究科(研究院), 教授 (10204992)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 郷田 秀一郎  長崎大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (00346587)
Project Period (FY) 2010-04-01 – 2013-03-31
Keywordsリボザイム / リボ核タンパク質複合体酵素 / tRNA / 超好熱性アーキア
Research Abstract

我々は超好熱アーキア(Pyrococcus horikoshii)RNase Pが、触媒活性を持つRNA(PhopRNA)と5種のタンパク質(PhoPop5, PhoRpp21, PhoRpp29, PhoRpp30, PhoRpp38)から構成され、PhoRpp38を除く4種のタンパク質とPhopRNAからなる再構成酵素(R-4P)が55℃で最大酵素活性を示すのに対し、5種のタンパク質とPhopRNAを含む再構成酵素(R-5P)は70℃で最大酵素活性を示すことを明らかにした。また、蛍光標識した相補的塩基配列を持つ2本のRNA鎖(21 nt)(Cy3-オリゴ-1とCy5-オリゴ-2)を用いた実験より、PhoPop5とPhoRpp30がRNAの会合と解離をともに促進することを見出し、これらの活性がPhopRNAの活性化に関与していることを示唆した。さらに、PhopRNAのヘリックスP3とP8を含む2本のステムループ構造の変異体(ΔP3とΔP8)を作成し、触媒活性への関与について検討したところ、変異体ΔP8では、kcat は変化しなかったがKMは49.2 μMに増加し、ΔP3ではKMは変化しなかったがkcatが0.89 min-1に減少した。この結果より、P3は触媒活性に関与しているのに対して、P8はpre-tRNAとの相互作用に関与していることが明らかになった。最後に、ΔP3あるいはΔP8を含む再構成酵素のグリセロール密度勾配遠心法を行ったところ、ΔP8を含む再構成酵素には5種のタンパク質が検出されたが、ΔP3を含む再構成酵素にはPhoPop5とPhoRpp30が検出されなかったことから、P3ステムループ構造がPhoPop5-PhoRpp30複合体の結合部位として機能していることが示唆された。

Current Status of Research Progress
Reason

24年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

24年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (2 results)

All 2012

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results)

  • [Journal Article] Thermodynamic analysis of a multifunctional RNA-binding protein PhoRpp38 in the hyperthermophilic archaeon Pyrococcus horikoshii OT32012

    • Author(s)
      K. Oshima, T. Nakashima, Y. Kakuta, K. Tsumoto, and M. Kimura
    • Journal Title

      Biosci. Biotechnol. Biochem.

      Volume: 76 Pages: 1252-1255

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] A distinct binding mode of archaeal ribonuclease P proteins to the RNA2012

    • Author(s)
      M. Ishihara, Nishimoto, S. Yamashita, Y. Kakuta, and M. Kimura
    • Journal Title

      Biosci. Biotechnol. Biochem.

      Volume: 76 Pages: 2335-2337

    • Peer Reviewed

URL: 

Published: 2014-07-24  

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