2016 Fiscal Year Annual Research Report
Mechanism and Evolution of RNA polymerases
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26251009
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
富田 耕造 東京大学, 大学院新領域創成科学研究科, 教授 (00345274)
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| Project Period (FY) |
2014-06-27 – 2017-03-31
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| Keywords | RNA / 反応分子機構 / ヌクレオチド転移酵素 / X線結晶構造 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本年度はクラスIIに属するCCA付加酵素とtRNAの複合体の構造解析を通して、特異性切り替えの分子基盤を明らかにすることを目指した。申請者がすでに単体の構造を決定しているThermotoga maritima CCA付加酵素とtRNAの末端様式の異なるtRNA（CCA、CA、あるいはAが欠けたもの、あるいは末端がCCAのもの）との複合体結晶のスクリーングを行った。結果、末端がCCA配列をもつtRNAとの結晶が得られ、その構造を分子置換法を用いて決定した。決定した構造は、CCA付加酵素が末端のAを付加する過程、あるいはAを付加した直後の構造とは異なっていた。CCA末端配列は活性触媒ポケット内でA付加反応直後とは異なったコンフォメーションをとっており、さらにtRNAの酵素に対する結合の仕方もAを付加する過程の構造とは異なっていた。CCA配列が合成された後、CCA配列が触媒ポケット内でリフォールドしていた。この構造は合成されたCCA配列を酵素が認識して、CCA配列合成が完了したtRNAを酵素から解離させる状態を表しているものであると示唆された。また、クラスIIに属するCCA付加酵素には、末端がCCAである成熟tRNAとCCA配列が欠けた未成熟tRNAとを識別する仕組みが存在することが示唆された。さらに、これまで、クラスIIのCCA付加酵素にはtRNAの結合部位は１箇所のみであり、tRNAは酵素上を回転、移動しないと考えられてきたが、今回の解析から、クラスIICCA付加酵素には、成熟tRNAと未成熟tRNAを認識、識別する２つのtRNA結合箇所が存在すること、またCCA付加反応終結に際してtRNAが酵素に対して回転、移動することも明らかになった。
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| Research Progress Status |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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