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RNA機能の発現機構

研究課題

研究課題/領域番号 04272102
研究種目

重点領域研究

配分区分補助金
研究機関東京大学

研究代表者

渡辺 公綱  東京大学, 大学院・工学系研究科, 教授 (00134502)

研究分担者 大野 睦人 (大野 陸人)  京都大学, 大学院・理学研究科, 助手 (80201979)
西川 一八 (西村 一八)  岐阜大学, 工学部, 教授 (60109262)
井上 丹  京都大学, 大学院・理学研究科, 教授 (40114855)
志村 令郎  生物分子工学研究所, 所長 (60025426)
横山 茂之  東京大学, 大学院・理学系研究科, 教授 (00159229)
武藤 裕  東京大学, 理学部, 助手 (30192769)
坂本 博  神戸大学, 理学部, 助教授 (00187048)
研究期間 (年度) 1992 – 1995
研究課題ステータス 完了 (1996年度)
配分額 *注記
227,000千円 (直接経費: 227,000千円)
1995年度: 59,800千円 (直接経費: 59,800千円)
1994年度: 61,700千円 (直接経費: 61,700千円)
1993年度: 56,000千円 (直接経費: 56,000千円)
1992年度: 49,500千円 (直接経費: 49,500千円)
キーワードスプライシング / オルタナテイブスプライシング / tRNA / 修飾ヌクレオシド / 塩基対合 / 安定同位体標識 / NMR / 蛋白質 / RNA / 機能構造 / nRNAスプライシング / リボザイム / ミトコンドリア / RNA結合蛋白質 / rRNA / mRNAスプライシング / ミトコンドリアtRNA
研究概要

本研究班は構造を視点としたRNA機能の発現機構の解明を目的として研究を進めてきた。その内容は2つに大別され、一方はスプライシングとtRNAを主たるターゲットとしてそれらの機能発現機構と機能構造を研究するグループと、他方はRNAの機能構造を主として高分解能NMRにより解析するための方法論を確立するグループである。スプライシンググループではスプライソゾーム中で触媒活性を担うと考えられているU6snRNAと基質であるmRNA前駆体との直接的な相互作用を世界で初めて検出し、ショウジョウバエにおけるオルタナテイブスプライシングの制御機構を、それに関わる種々の遺伝子産物(tra、sxl蛋白質など)とmRNA前駆体の特殊配列との相互作用として捉えることに成功した。tRNAグループは主として異常な二次構造を持つ動物ミトコンドリアの立体構造解析と非普遍暗号解読機構の解明を集中して行った。前者ではtRNA分子内部の3次的な相互作用により、片方の腕を欠いた異常tRNAでもアンチコドンとCCA末端という2つの機能部位の相対配置を一定に保つ機構が働いて、リボソーム上で他の正常なtRNAと同等に機能するという新しい概念を創出した。後者では非普遍暗号解読に関わるtRNAの特にアンチコドン領域を解析し、アンチコドン1字目(及び時には2字目)の修飾ヌクレオシド(5-ホルミルシチジン、7-メチルグアノシン、プソイドウリジンなど)が新規塩基対合に密接に関わることを明らかにした。NMRグループは任意の箇所に安定同位体標識を導入した望みの塩基配列をもつRNAの人工合成法を確立した。それを利用してグループIイントロンの基質認識部位や、sxl蛋白質とこれが認識する短鎖配列のRNAとの相互作用の解析に成功した。またsxl蛋白質自身のNMRによる詳細な構造解析から、RNA鎖との結合に必要なアミノ酸部位の特性を明らかにした。

報告書

(5件)
  • 1996 研究成果報告書概要
  • 1995 実績報告書
  • 1994 実績報告書
  • 1993 実績報告書
  • 1992 実績報告書
  • 研究成果

    (61件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (61件)

  • [文献書誌] Watanabe,S.: "An RNA Fragment Consisting of the P7 and P9.0 Stems and the 3'-Terminal Guanosine of the Tetrahymena Group I Intron" Nucleic Acids Res.24. 1337-1344 (1996)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Sakamoto,K.: "NMR Studies of the Effects of the 5'-Phosphate Group on Conformational Properties of 5-Methylaminomethyluridine Found in the First Position of the Anticodon of Escherichia coli tRNA4Arg" Biochemistry. 35. 6533-6538 (1996)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Suzuki,T.: "A New Method for Identifying the Amino Acid Attached to a Particular RNA in the Cell" FEBS Letters. 381. 195-198 (1996)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ohtsuki,T.: "Preparation of Biologically Active Ascaris suum Mitochndrial tRNAMet with a TV-Replacement Loop by Ligation of Chemically Synthesized RNA Fragments" Nucleic Acids Res.24. 662-667 (1996)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Watanabe, G.Kawai, Y.Muto, K.Watanabe, T.Inoue and S.Yokoyama: "An RNA Fragment Consisting of the P7 and P9.0 Stems and the 3'-Terminal Guanosine of the Tetrahymena Group I Intron." Nucleic Acids Res.24. 1337-1344 (1996)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Sakamoto, G.Kawai, S.Watanabe, T.Niimi, N.Hayashi, Y.Muto, K.Watanabe, T.Satoh, M.Sekine and S.Yokoyama: "NMR Studies of the Effects of the 5'-Phosphate Group on Conformational Properties of 5-Methylaminomethyluridine Found in the First Position of the Anticodon of Escherichia coli tRNA4Arg." Biochemistry. 35. 6533-6538 (1996)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Suzuki, T.Ueda and K.Watanebe: "A New Method for Identifying the Amino Acid Attached to a Particular RNA in the Cell." FEBS Letters. 381. 195-198 (1996)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Ohtsuki, G.Kawai, Y.Watanabe, K.Kita, K.Nishikawa and K.Watanabe: "Preparation of Biologically Active Ascaris suum Mitochondrial tRNAMet with a TV-Replacement Loop by Ligation of Chemically Synthesized RNA Fragments." Nucleic Acids Res.24. 662-667 (1996)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Asakawa,S.: "Nucleotide sequence and gene organization of the starfish Asterina pectinifera mitochondrial genome" Genetics. 140. 1047-1060 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] Nitta,I: "Template-dependent polypeptide synthesis in a factor-and energy-free translation system promoted by pyridine" J.Biochem. 118. 841-849 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] Nitta,I: "Factor-and energy-free peptide synthesis promoted by aromatic tertiary amines including nucleic acid-related compounds" J.Biochsm. 118. 850-854 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] Nitta,I: "A novelfactor -and energy-free translation system promoted by tertiary amines and its implications towards the origin of the traslation system" Viva Origino. 23. 209-222 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] Takemoto,C.: "The ability of bovine mitochondrial transfer RNA(Met)to decode AUG and AUA codons." Biochimie. 77. 104-108 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] Matsuo,M.: "Highly specific and efficient cleavage of squid tRNA^<Lys> catalyzed by magnesium ions." J.Biol.Chem. 270. 10097-10104 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] Sekine,S.: "Major Identity Determinants in the Augmented D Helix of tRNA^<Glu> from Escherichia" J.Mol.Biol.256. 685-700 (1996)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] Nureki,O.: "Architectures of class-defining and specific domains of glutamyl-tRNAsynthetase" Science. 267. 1958-1965 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] Kigawa,T.: "Cell-Free Synthesis and Amino Acid-Selective Stable-Isotopic Labeling of Protein for NMR Analysis" J.Biomol.NMR. 6. 129-143 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] Tateno,M.: "A three-dimensional strcuture model of the complex of glutamy1- tRNA synthetase and its cognate tRNA" FEBS lett.377. 77-81 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] Seio,K.: "Synthesis and Properties of Conformationally Rigid Cyclouridylic Acid Having a Covalent Bonding linker between the Uracil 5-position and the 5′-Phoshate Group" Tetrahedron Letters. 36. 9515-9518 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] Liu,J.: "The zinc-binding site of Escherichia coli glutamyl-tRNA synthetase is located in the scceptor-binding domain.Studies by extended x-ray absorption fine structure,molecular modeling,and site-directed mutagenesis." J.Biol.Chem. 270. 15162-15169 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] Inoue,K: "Aspects of splice site selection in constitutive and alternative pre-mRNA splicing." Gene Expr.4. 177-182 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] J.Moriya: "A novel modified nucleoside found at the first position of the anticodon of methionine tRNA from bovine liver mitochondria." Biochemistry,. 33. 2234-2239 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] K.Watanabe: "Unusual anticodon loop structure found in E.coli Lysine tRNA." Nucleic A cids Res.22. 79-87 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] T.Suzuki: "Characterization of serine and leucine tRNAs in an asporogenic yeast Candida cylindracea and evolutionary implications of genes for tRNA^<Sor>CAG responsible for translation of a non-universal genetic code." Nucleic A cids Res.22. 115-123 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] K.Wakita: "Higher-order structure of bovine mitochondrial tRNA^<Phe> lacking the “conserved" GG and TYCG sequences as inferred by enzymatic and chemical probing." Nucleic A cids Res.22. 347-353 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] I.Hirao: "Most compact hairpin-turn structure exerted by a short DNA fragment, d(GCGAAGC) in solution : an extraordinarily stable structure resistant to nucleases and heat." Nucleic A cids Res.22. 576-582 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] S.Yoshinari: "Existence of nuclear-encoded 5S-rRNA in bovine mitochondria." FEBS Lett.338. 137-142 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] K.Takai: "Recognition of UUN Codons by Two Leucine tRNA Species from Escherichia coli" FEBS Lett.344. 31-34 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] T.Hohsaka: "Site-Specific Incorporation of photofunctional nonnatural amino acids into a polypeptide through in vitro protein biosynthesis" FEBS Letters. 344. 171-174 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] M.Sekine: "Chemical Synthesis and Properties of an Interresidually Cyclized Uridylyl(3'-5')uridine as a Model of tRNA U-Turn Structure Having a Sharp Bend" J. Am. Chem. Soc.116. 4469-4470 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] T.Niimi: "Recognition of the Anticodon Loop of tRNA^<IIe>1 by Isoleucyl-tRNA Synthetase from Escherichia coli" Nucleotides and Nucleosides. 13. 1231-1237 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] H.Hosaka: "Sequence-specific Cleavage of Oligoribonucleotide Capable of Forming a Stem and Loop Structure" J. Biol. Chem.269. 20090-20094 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] K.Tanaka: "Polypurine sequences within a downstream exon function as a splicing enhancer." Molecular & Cellular Biology. 14. 1347-1354 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] I.Nitta: "Template-Dependent Peptide Formation on Ribosomes Catalyzed by Pyridine." J. Biochem.115. 803-807 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] G.Kawai: "Conformational properties of a novel modified nucleoside, 5-formylcytidine, found at the first position of the anticodon of bovine mitochondrial tRNA^<Met>." Nucleosides and Nucleotides. 13. 1189-1199 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] S.Nakanishi: "A UGU Sequence in the Anticodon Loop Is a Minimum Requirement for Recognition by Escherichia coli tRNA-Guanine Transglycosylase" J. Biol. Chem.269. 32221-32225 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Watanabe: "Higher-order structure of bovine mitochondrial tRNA^<Ser>UGA: chemical modificaiton and computer modeling" Nucleic A cids Res.22. 5378-5384 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] O.Nureki: "Molecular Recognition of the Identity-Determinant Set of Isoleucine Transfer RNA from Escherichia coli" J. Mol. Biol.236. 710-724 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] J.Moriya: "A Novel Modified Nucleoside Found at the First Position of the Anticodon of Methionine tRNA from Bovine Liver Mitochondria" Biochemistry. 33. 2234-2239 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] K. P. Williams: "Selection of Novel Forms of a Functional Domain within the Tetrahymena Ribozyme" Nucleic A cids Res.22. 2003-2009 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] K. P. Williams: "Two Universally Conserved Adenosines of the Group I Intron that are important for Selfsplicing but not for Core Catalytic Activity" J. Biochem.115. 126-130 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] T.Ohama: "Non-universal decording of the leucine codon CUG in several Candida species" Nucleic Acids Res.21. 4039-4045 (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] H.Asahara: "Recognition nucleotides of Escherichia coli tRNA^<Leu> and its elements facilitating discrimination from tRNA^<Ser> and tRNA^<Tyr>" J.Mol.Biol.231. 219-229 (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] T.Suzuki: "The gene for serine tRNA having anticodon sequence CAG in pathogenic yeast,Candida albicans" Nucleic Acids Res.21. 356 (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] S.Yokobori: "Codon AGA and AGG are read as glycine in ascidian mitochondria" J.Mol.Evol.36. 1-8 (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] O.Nureki: "Glutaminyl-tRNA synthetase from Thermus thermophilus HB8.Molecular cloning of the gltX gene and crystallization of the overproduced protein" Eur.J.Biochem.204. 465-472 (1992)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] A.Wakatabe: "The role of exon sequence in splice site selection" Genes & Development. 7. 407-418 (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] H.Sakamoto: "Control of Drosophila Sex-lethal pre-mRNA splicing by its own femalespecific product" Nucleic Acids Res.20. 5533-5540 (1992)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] K.Inoue: "Binding of the Drosophila transformer and transformer-2 proteins to the regulatory elements of doublesex primary transcript for sex-specific RNA processing" Proc.Natl.Acad.Sci.U.S.A.89. 8092-8096 (1992)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] K.P.Williams: "Two universally conserved adenosines of the group I intron that are important for self-splicing but not for core catalytic activity" Journal of Biochemistry,in press.(1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] K.Ogawa: "Anticodon loop structure of Trulopsis utilis tRNA^<Val> and valine acceptance" J.Adv.Sci.5. 43-49 (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] T.Ohyama: "ATP and Mg^<2+> inos regulate both conformation and aminoacylation capacity of transfer RNA" J.Adv.Sci.5. 39-42 (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] K.Sakamoto: "A modified uridine in the first position of the anticodon of a minor species of arginie tRNA,the argU gene product,from Escherichia coli" Eur.J.Biochem.216. 369-375 (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] Kumazawa,Y.: "Effect of the higher-order structure of tRNAs on the stability of hybrids with oligodeoxyribonucleotides:separation of tRNA by an efficient solution hybridization" Nucleic Acids Res.20. 2223-2232 (1992)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] Ueda,T.: "The T-loop region of animal mitochondrial tRNA^<Ser>(AGY) is a main recognition site for homologous seryl-tRNA synthetase" Nucleic Acids Res.20. 2217-2222 (1992)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] Osawa,S.: "Recent evidence for evolution of the genetic code" Microbiological Reviews. 56. 229-264 (1992)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] Muramatsu,T.: "Recognition of the Nucleoside in the First Position of the Anticodon of Isoleucine tRNA by Isoleucyl-tRNA Synthetase from Escherichia coli" Nucleosides and Nucleotides. 11. 719-730 (1992)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] Sawa,H.: "Association of U6 snRNA with the 5'-splice side region of pre-mRNA in the spliceosome" Genes & Development. 6. 244-254 (1992)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] Yokogawa,T.: "Serine tRNA complementary to the nonuniversal serine codon CUG in Candida cylindracea:Evolutionary implications" Proc.Natl.Acad.Sci.USA. 89. 7408-7411 (1992)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] Kawai,G.: "Conformational rigidity of N^4-acetyl-2'-0-methylcytidine found in tRNA of extremely thermophilic archaebacteria(Archaea)" Nucleosides & Nucleotides. 11. 759-771 (1992)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] Kawai,G.: "Conformational rigidity of specific pryimidine residues in tRNA arises from posttranscriptional modifications that enhance steric interaction between the base and the 2'-hydroxyl group" Biochemistry. 31. 1040-1046 (1992)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書

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公開日: 1992-04-01   更新日: 2016-04-21  

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