• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 前のページに戻る

リボザイムRNA構造

研究課題

研究課題/領域番号 14035217
研究種目

特定領域研究

配分区分補助金
審査区分 生物系
研究機関東京工業大学

研究代表者

竹中 章郎  東京工業大学, 大学院・生命理工学研究科, 助教授 (80016146)

研究期間 (年度) 2002 – 2004
研究課題ステータス 完了 (2004年度)
配分額 *注記
32,700千円 (直接経費: 32,700千円)
2004年度: 10,900千円 (直接経費: 10,900千円)
2003年度: 10,900千円 (直接経費: 10,900千円)
2002年度: 10,900千円 (直接経費: 10,900千円)
キーワードX線結晶解析 / リボザイム / 機能性核酸 / 八重らせん構造 / 修飾ヌクレオチド / アミノアシルtRNA合成酵素 / 反復配列 / 機能性RNA / 散在型反復配列 / 直列型反復配列 / 修飾残基 / ハンマーヘッドリボザイム / マキシザイム / RNA / シュードウリジン / レトロウィルスRNA / ロイシルtRNA合成酵素 / 筋ジストロフィーRNA
研究概要

前年度に引き続き,本研究は計画に従って着実に進展した.ハンマーヘッドリボザイムについては,U1A-RNAを付加したリボザイムでも活性があることを,さらにこれにU1A-RNA結合タンパク質との複合邸でも活性があることを電気泳動実験によって確認した.また,2価イオンを加えても活性構造を維持することもわかったので,その条件を用いて結晶化を行った(RNA-2004で発表).核酸の修飾残基のうちtRNAに存在するシュードウリジン(Ψ)とチミジン(T)に着目して,これらを含む核酸のX線解析から,それぞれの構造的役割を明らかにした(CrSJ-2004で発表).アミノアシルtRNA合成酵素については,好熱好酸性古細菌Sulfolobus tokodaii由来AspRSの構造精密化を行った.この酵素はアミノ酸のAspを厳密に認識するが,tRNA^<Asp>とtRNA^<Asn>を区別しない.その構造的理由が明らかになった.区別型においてアンチコドンの3文字目(CとU)を認識しているアミノ酸残基が,非区別型ではプロリンに置換され,CとUの両方を受け入れることができるように変化していることが解った(CrSJ-2004とRNA-2004で発表).レトロウィルスHIVのゲノムRNA鎖キッシング部位の結晶化と低分解能構造解析にも成功した(RNA-2004で発表).筋ジストロフィー症の原因となるCUGの反復配列についても,その立体構造が見えてきたのでNACS-2004で発表した.ゲノムに含まれる50%以上の反復配列の機能と構造の関係に着目して,ウナギのtransposonやretroposonに関わるLINE-RNAとSINE-RNAそれぞれの逆転写酵素認識部位配列はMgイオン存在かでは,duplexになるが,Caイオン存在下ではmonomerの状態を維持できることが解った.この結果は結晶化を進める上で貴重な知見となった.反復配列のGCGX[Y]_nAGCは,XとYを他の塩基に変異しても,塩基積層型二重らせん構造を造り,それがさらに3コあるいは4コ会合して,それぞれ,六重らせん構造と八重らせん構造を造ることを見出した(Nucleic Acids Res.,2004で発表).また,nの値を大きくすると溶液状態でも八重鎖構造が安定化することもつきとめることができた.配列CGAAは平行二重鎖構造を造ることはすでに明らかにしたが,この並列を直列型に連結したCGAACGAAでも平行二重鎖構造を造ることを,さらにこの配列を反転型に連結したCGAAAAGCとAAGCCGAAでも,それぞれ,自己会合して平行二重鎖構造を造ることを見出した.WatsonとCrickが予想もしなかったこれらの新しい特異な構造は,non-coding DNAやnon-coding RNAの立体構造を構築するする貴重な基盤構造となり,ゲノムの情報発現を理解する上で極めて重要な発見である.

報告書

(3件)
  • 2004 実績報告書
  • 2003 実績報告書
  • 2002 実績報告書
  • 研究成果

    (18件)

すべて 2004 その他

すべて 雑誌論文 (6件) 図書 (1件) 文献書誌 (11件)

  • [雑誌論文] Crystal structures of a DNA octaplex with I-motif of G-quartets and its splitting into two quadruplexes suggest a folding mechanism of eight tandem repeats2004

    • 著者名/発表者名
      Jiro Kondo, Wataru Adachi, Shun-ichi Umeda, Tomoko Sunami, Akio Takenaka
    • 雑誌名

      Nucl.Acids Res. 32

      ページ: 2541-2549

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Crystal Structure of family GH-8 Chitosanase with subclass II specificity from Bacillus sp.strain K172004

    • 著者名/発表者名
      Wataru Adachi, Shinji Shimizu, Tomoko Sunami, Tetsuya Fukazawa, Yuri Sakihama, Mamie Suzuki, Rie Yatsunami, Satoshi Nakamura, Akio Takenaka
    • 雑誌名

      J.Mol.Biol. 343

      ページ: 785-795

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Crystallization and preliminary X-ray analyses of the active and the inactive forms of family GH-8 chitosanase with subclass II specificity from Bacillus sp.strain K172004

    • 著者名/発表者名
      Yuri Sakihama, Wataru Adachi, Shinji Shimizu, Tomoko Sunami, Tetsuya Fukazawa, Mamie Suzuki, Rie Yatsunami, Satoshi Nakamura, Akio Takenaka
    • 雑誌名

      Acta Cystallogr., Sect.D 60

      ページ: 2081-2083

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Structural significances of pseudouridination and methylation of uridine residues in tRNA : X-Ray analyses of DNA dodecamers containing uridine and pseudouridine2004

    • 著者名/発表者名
      Isao Koike, Satoko Naito, Wataru Adachi, Masaru Tsunoda, Akira Ono, Akio Takenaka
    • 雑誌名

      Nucleic Acids, Symposium series 48

      ページ: 121-122

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] X-Ray analyses of DNA duplexes containing 5-(N-aminohexyl)carbamoyl modifications2004

    • 著者名/発表者名
      Ella Czarina Magat Juan, Takeshi Kurihara, Jiro Kondo, Takanori Ito, Yoshihito Ueno, Akira Matsuda, Akio Takenaka
    • 雑誌名

      Nucleic Acids, Symposium series 48

      ページ: 305-306

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Crystallization and preliminary X-ray analysis of RNA oligomers containing CUG repeats which induce type 1 myotonic dystrophy2004

    • 著者名/発表者名
      Sato Yoshiteru, Kousei Kimura, Akio Takenaka
    • 雑誌名

      Nucleic Acids, Symposium series 48

      ページ: 117-118

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [図書] 新しいサイエンス,ncRNA/ncDNAの構造と機能(RNA Newsletter 3)2004

    • 著者名/発表者名
      竹中章郎
    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [文献書誌] T.Sunami, J.Kondo, I.Hirao, K.Watanabe, K.Miura, A.Takenaka: "Structure of d(GCGAAAGC)(hexagonal form) : a base-intercalated duplex as a stable structure"Acta.Crystallogr.. D60. 90-96 (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] T.Sunami, J.Kondo, I.Hirao, K.Watanabe, K.Miura, A.Takenaka: "Structures of d(GCGAAGC) and d(GCGAAAGC)(tetragonal form) ; switching of the partner of A : G pairs to form a G : Ax A : G crossing"Acta.Crystallogr.. D60. 422-431 (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] J.Kondo, S.Umeda, K.Fujita, T.Sunami, A.Takenaka: "X-Ray analyses of d(GCGAXAGC)containing G and T at X : the base-intercalated duplex is still stable even in point mutants at the fifth residue"J.Synchrotron Rad.. 11. 117-120 (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Jiro kondo, Akio Takenaka: "Beyond the 50th Anniversary of DNA Double Helix, New Types of DNA Strand Associations and Functions of Modified Bases"Structural Biology. 9. 1-19 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] J.Kondo, S.Umeda, K.Fujita, T.Sunami, A.Takenaka: "The base-intercalated duplexes of d(GCGAXAGC) with mutation at X(X=G, T or C)"Nucleic Acids Res.Supplement. 3. 175-176 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] J.Kondo, S.Umeda, T.Sunami, A.Takenaka: "The octaplex structure of d(GCGAGAGC) with I-motif of guanine quartet, controlled by potassium concentration"Nucleic Acids Res.Supplement. 3. 223-224 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 安達 渉, 中村 聡, 竹中章郎: "キトサナーゼの基質特異性と構造(キチン・キトサンの開発と応用)"シーエムシー出版. 18 (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] W.Adachi, ・・・, A.Takenaka: "Structural Composition and Crystallization of Heterodimeric Maxizyme"The 4th RNA Meeting. Abstract. 61 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] T.Sasaki, ・・・A.Takenaka: "Structural Role of Modified Nucleotides in tRNA Based on an X-Ray Structure of Oligonucleotide Containing Pseudouridine"The 4th RNA Meeting. Abstract. 102 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] J.Kondo, A.Takenaka: "A Neu strategy for nucleic acid Crystallization based on salting-in effect"CrSJ2002 Annual Meeting. Abstract. P3-II-21 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] T.Sunami, A.Takenaka: "Usefulness of cobalt hexamine in crystallization of nucleic acids and in-phase determination by anomaleus scattering"CrSJ2002 Annual Meeting. Abstract. P3-II-20 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書

URL: 

公開日: 2002-04-01   更新日: 2018-03-28  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi