芳香族アミノ酸とmRNAキャップ構造との相互作用に関する物理化学的研究

1986 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 61571037
• Research Institution: Osaka University of Pharmaceutical Sciences
• Principal Investigator: 石田 寿昌 阪薬大, 薬学部, 助教授 (00111021)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 尹 康子 大阪薬科大学, 薬学部, 助手
• Keywords: キャップ結合蛋白質 / キャップ構造 / mRNA / 芳香族アミノ酸 / 7-メチルグアニン誘導体 / スタッキング相互作用

Research Abstract

7-メチルグアノシン-5'-トリリン酸(【m^7】GTP)を結合したセファロース4Bを調製し、この樹脂を用いたアフィニティークロマトグラフィーにより、兎網状赤血球リボゾームの抽出液から、【m^7】GTPに強い親和性を示すキャップ結合蛋白質(CBP)画分を単離した。ついで逆相高速液体クロマトグラフィーにより精製を行い、電気泳動的に単一バンドを示すCBPを得ることができた。アミノ酸分析装置を用いてこの蛋白質のアミノ酸組成を調べたところ、多数のトリプトファン残基(4〜6残基)を有していることが判明した。これは他の多くの酵素には見られない特徴であり、またCBPのトリプトファン残基がキャップの構造の認識に重要な役割を果している可能性を示唆している。しかし、得られたCBPは少量で、かつ中性条件でも比較的不安定であったことから、現在、この結果の再確認のための単離,精製を行行なっている。一方、トリプトファン残基が特異的にキャップ構造を認識し得るか否かを調べるため、上記生化学的研究と平行して、化学合成により得た芳香族アミノ酸含有ペプチドとキャップアナローグとの相互作用について、分光学的、NMRおよびX線解析の手法により研究した。その結果、トリプトファン,チロシンおよびフェニルアラニンの芳香族アミノ酸はキャップ構造の特徴である7-メチルグアニン塩基とΠ-Π型スタッキング相互作用を形成し、その相互作用力はトリプトファン》チロシン〉フェニルアラニンの順であった。さらに、この相互作用には塩基のほかに、リボースおよびリン酸基の存在が重要であることが判明した。
今後は多量のCBPを単離、精製するとともに、CBP及びキャップアナローグとの複合体の立体構造をX線結晶解析をはじめ種々の物理化学的手段を駆使して解明し、その相互作用様式やトリプトファン残基の役割を明らかにしていく予定である。

Research Products

• [Publications] 上市勝久: J.C.S.Perkin Trans 【II】. (1987)
• [Publications] 石田寿昌: J.Am.Chem.Soc.
• [Publications] 石田寿昌: J.C.S.Perkin Trans 【II】.