2011 Fiscal Year Annual Research Report
疾病に関連するスプライシング制御因子の分子論的基盤研究
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23370080
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| Research Institution | The Institute of Physical and Chemical Research |
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Principal Investigator |
武藤 裕 独立行政法人理化学研究所, RNA生物学研究チーム, チームリーダー (30192769)
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| Keywords | 前頭側頭型痴呆症 / RNA結合蛋白質 / Tra2β / NMR / ITC / スプライシング / SF2 / SFM |
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| Research Abstract |
本年度は、特に、疾病に関連するスプライシング制御因子について構造解析を進めた。前頭側頭型痴呆症などに関連するTra2β蛋白質のRNA結合ドメインとその結合配列との複合体解析をさらに進めた。Tra2β蛋白質は、人とともにショウジョウバエなどの真核生物にも見られる普遍的なスプライシング制御因子であるが、アミノ酸の類似が高いにも関わらず、結合配列としてGAAGAA配列とUCAA配列の異なった結合配列が報告されている。すでに、GAAGAA配列とTra2βのRNA結合ドメインとの複合体をNMR法により決定しているが、さらに、UCAA配列をループ部分にもつステムーループ構造のRNA分子が、AGAA配列と同程度に結合できることを明らかにしており、このRNA配列とTra2β蛋白質との複合体を解析している。現在のところ、Tra2β蛋白質存在下でこのRNA配列のステム構造が安定化することが明らかになった。また、AGAA配列をループ部分にもつステムーループ構造には、Tra2βのRNA結合ドメインは、まったく結合できなくなっていた。同様のスプライシング制御因子であるSF2蛋白質は、ステムーループ構造に存在するGAAGAA配列に結合することが知られている。本研究では、このGAAGAA配列をループ部分にもつステムーループRNAが、SF2のもつRNA結合ドメインの二番目のものに結合できることをNMR法によって明らかにすることができた。本来、SF2蛋白質は、スプライシング反応に重要な役割を果たしていることが知られていたが、そのRNAへの結合能については、よく分からない部分があった。本研究によりRNAの構造により、SF2蛋白質とTra2β蛋白質への結合の親和性がコントロールされていることがわかった。また、スプライシング基本因子に結合して、スプライシング反応を制御するPrp8に存在するSFMドメインの構造を明らかにして、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
U2 snRNPの再構成を行うために、各要素成分の大腸菌での発現を進めているが、今年度中には、複合体の再構成に成功していない。しかし、現在、人工遺伝子の合成により、大腸菌のコドンにあわせた遺伝子の作成を進めており、これを用いて、発現系の構築を行う予定である。
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| Strategy for Future Research Activity |
前述のように、遺伝子の発現に関して、うまくいかない試料が存在する。人工遺伝子の作成や融合蛋白質の作成などによって構造解析が可能な試料の作成を目指す。とくに、スプライシングの活性中心を構成するSF3b蛋白質のついては、ブランチ部位結合部位近傍の領域について再構成系を作成して、スプライシングシ制御因子との相互作用について解析を行う。
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Research Products
(7 results)
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[Journal Article] Structures of the first and second double-stranded RNA-binding domains of human TAR RNA-binding protein2011
Author(s)
Yamashita, S., Nagata, T., Kawazoe, M., Takemoto, C., Kigawa, T., Güntert, P., Kobayashi, N., Terada, T., Shirouzu, M., Wakiyama, M., Muto, Y., and Yokoyama S
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Journal Title
Protein Science
Volume: 20
Pages: 118-130
Peer Reviewed
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