真正細菌SRP RNAの多機能性とドメイン構造

• 研究課題/領域番号: 10174205
• 研究種目: 特定領域研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 研究機関: 筑波大学
• 研究代表者: 中村 幸治 筑波大学, 生物科学系, 講師 (40212097)
• 研究期間 (年度): 1998
• 研究課題ステータス: 完了 (1998年度)
• 配分額: 1,900千円 (直接経費: 1,900千円); 1998年度: 1,900千円 (直接経費: 1,900千円)
• キーワード: 蛋白質合成 / 伸長因子EF-G / シグナル認識粒子RNA / 大腸菌 / 枯草菌 / RNA結合蛋白質 / RNA高次機能 / 真正細菌

研究概要

多機能性を持つ真正細菌SRP RNAの構造について変異株を用いた解析を行い、機能発現に必須なドメインを検索した。
【1】 大腸菌におけるSRP RNA(4.5S RNA)の活性発現には、高度に保存された22残基の配列を含む47残基あれば十分であり、これまで明らかにされたSRPRNA中でもっとも小型の機能単位であった。
【2】 2種類の結合蛋白質(EF-G及び、Ffh)はいずれもこの最小単位のRNAと効率よく結合することがゲルシフト解析からわかったが、それぞれの蛋白質のRNA上の結合部位は異なった。
【3】 新たに、乳酸菌、ブドウ状球菌、放線菌から、SRP RNA遺伝子を単離し、構造解析を行ったところ、乳酸菌ではこれまでに構造が明らかにされているグラム陽性細菌のSRP RNAとは構造が異なり、大腸菌型であった。
【4】 NMRを用いて、最小ドメインの構造解析を行った。また、結合能を有するEF-G,及び、Ffh蛋白質を添加した時の各残基のケミカルシフトを解析し、結合に関与している残基を明らかにしたところ、変異体を用いた試験管内でのゲルシフト法を用いた結果とほぼ一致する結果を得た。NMRによる詳細な解析が進行中である。

研究成果

• [文献書誌] Oguro, A.: "Bacillus subtilis RNaseIII cleaves both 5'- and 3'-sites of the small cytoplasmic RNA precursor" The Journal of Biological Chemistry. 273. 19542-19547 (1998)
• [文献書誌] Bunai, K.: "Enhancing effect of Bacillus subtilis Ffh, a homologue of teh SRP54 subunit of the mammalian signal recognition particle, on the binding of SecA to precursors of secretory proteins in vitro" Journal of Biochemistry(Tokyo). 125. 151-159 (1999)
• [文献書誌] Nakamura, K.: "Depletion of Escherichia coli 4.5S RNA leads to an increase in the amount of protein elongation factor EF-G associated with ribosomes" European Journal of Biochemistry. 259. 543-550 (1999)
• [文献書誌] Nakamura, K.: "Bacillus subtilis histone-like protein, HBsu, is an integral component of an SRP-like particle that can bind the Alu-domain of small cytoplasmic RNA" The Journal of Biological Chemistry. (印刷中). (1999)