| 研究課題/領域番号 |
18K05430
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分38030:応用生物化学関連
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
宮内 健常 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 特任研究員 (50771292)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2020年度)
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| 配分額 *注記 |
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2020年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2019年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2018年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
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| キーワード | ct6A / tRNA / RNA修飾 / 可逆修飾 / 硫黄転移 / E1様酵素 / cyclic t6A / TcdA / tRNA修飾 / tRNA modification / sulfur metabolism / translational regulation |
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| 研究成果の概要 |
本研究では、ct6A修飾酵素TcdAの反応機構の解析を質量分析や放射性同位体を用いて行い、CsdA、CsdEによりシステインから引き抜かれた硫黄がt6A側鎖に転移してチオカルボキシ体st6Aが生成されること、st6Aは化学的に不安定で自発的にct6Aが生成すること、st6Aは細胞内にも存在する新規修飾であることがわかった。これらの結果から従来のct6A生合成モデルは大きく修正された。TcdAとtRNAの共結晶構造の取得に成功し、反応に重要な残基を特定できた。安定同位体ラベルを用いた実験により細胞内でct6Aの加水分解が実際に起こっており、ct6A修飾は真に可逆的であることが証明された。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究では新規修飾st6Aを発見できた。st6Aはチオカルボキシル基を持った初めてのRNA修飾であり、化学的に非常に不安定である。このような不安定なRNA修飾やタンパク修飾は他にも存在するが見過ごされている可能性がある。不安定な修飾は真に可逆的であると考えられ、修飾率の変動による制御機構が想定される。また、E1様酵素による硫黄転移反応はいくつか知られるが反応機構には未知の部分が多く、本研究はその一部を埋めるものとなる。本研究遂行のため、質量分析を用いた可逆サイクル測定法や、異なる修飾塩基間の検出感度補正法などを考案した。これらの手法は様々な場面で応用可能である。
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