2014 Fiscal Year Annual Research Report
葉酸依存性ＲＮＡメチル化酵素はＤＮＡ複製の制御因子なのか
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24655156
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| Research Institution | Ehime University |
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Principal Investigator |
堀 弘幸 愛媛大学, 理工学研究科, 教授 (20256960)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | ＲＮＡ / ＲＮＡ ｍｏｄｉｆｉｃａｔｉｏｎ / ｍｅｔｈｙｌａｔｉｏｎ / ＤＮＡ ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ / ｆｏｌａｔｅ / ｅｎｚｙｍｅ / ｔｈｅｒｍｏｐｈｉｌｅｓ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、葉酸依存性RNAメチル化酵素（TrmFO)が、基質である5, 10-メチレンテトラヒドロ葉酸をDNA合成の律速因子であるチミジル酸合成酵素（ThyX)と奪いあうことにより、DNA合成系の制御因子として機能しているのではないか？という仮説の可否を検証することを目的とした。本研究の着想は、高度好熱菌Thermus thermophilusのTrmFO遺伝子破壊株を作成したところ、高栄養条件下では、野生株よりも濃い濁度で定常期に達するという観察に由来する。そこで、様々な栄養条件下で生育を観察することから本研究を開始した。貧栄養下で、ｔrmFO遺伝子破壊株と野生株の生育を比較したところ、ｔrmFO遺伝子破壊株のほうが生育が早いということが判った。そこで、この野生株の生育の遅さが、本当にDNA合成に由来するのか確かめるべく、チミジンもしくはチミジル酸を培地に添加したことろ、予想通り、野生株の生育速度が遺伝子破壊株に近づくことが判った。すなわち、高度好熱菌ではtrmFO遺伝子を保持することにより、生育速度を犠牲にしてtRNAをメチル化していることが判った。次に、同位体標識セリンを基質にし、tRNAのメチル化とDNA合成に消費される5, 10-メチレンテトラヒドロ葉酸の量比を測定したところ、2：5の割合であることが判った。また、細胞内のセリンヒドロキシメチルトランスフェラーゼ（5, 10-メチレンテトラヒドロ葉酸合成酵素）、TrmFO、ThyXの量比は、5：1：1.5であり、この割合で各酵素が存在した場合、テストしたすべての条件下で、TrmFOとThyXが5, 10-メチレンテトラヒドロ葉酸を奪いあうことが判り、冒頭の仮説を支持する結果が得られた。これらの結果は、国際学術誌への投稿論文としてまとめ、現在、投稿中である。
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