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RNA修飾酵素からDNA修飾酵素へ-RNA修飾酵素は遺伝子に作用するか?

研究課題

研究課題/領域番号 19657040
研究種目

萌芽研究

配分区分補助金
研究分野 機能生物化学
研究機関愛媛大学

研究代表者

堀 弘幸  愛媛大学, 理工学研究科, 教授 (20256960)

研究期間 (年度) 2007 – 2008
研究課題ステータス 完了 (2008年度)
配分額 *注記
3,500千円 (直接経費: 3,500千円)
2008年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
2007年度: 2,300千円 (直接経費: 2,300千円)
キーワード核酸 / 酵素 / 生体分子 / ゲノム / 進化
研究概要

本萌芽研究では、RNA修飾酵素の一部が、DNAにも作用しうることを検証することを目的とした。
昨年度、tRNA(Q34)グアニントランスグリコシダーゼがtRNAの塩基配列を保持するDNA(tDNA)のグアニン塩基の交換反応を触媒することを見出した。本年度は、この研究成果をもとに、他のtRNAグアニントランスグリコシダーゼが同様の触媒活性を保持しているかについて検討を加えた。
その結果、古細菌の一部に、従来、知られていなかった塩基交換活性を保持するarcTgtが存在することを見出した。少なくとも、本酵素は、試験管内で、G15のみならず、G13の塩基交換も行い、アーケオシン15および13を生産する。この酵素活性が細胞内でも実際に発現しているかどうか、新たな課題が浮上した。
また、数多くのRNA修飾酵素について、DNAに対する触媒活性の有無を検討した。ほとんどすべての酵素は、DNA修飾活性を持たなかったが、逆にDNAメチル化酵素と同定されているものの中に、RNA修飾酵素活性をもつものが見つかった。この酵素活性は、tRNAにm2Gの修飾をもたらすことから、未同定の新規RNAメチル化酵素であると思われる。現在、遺伝子破壊株を作成し、その修飾するRNA分子種および修飾部位の同定に着手した。
これらの研究成果の大部分は、現在も検討中であり、論文としてまとめるに至っていないが、同時に解析した幾つかのRNA修飾酵素について、論文をまとめ、学会発表によって研究威果を公開することができた。

報告書

(2件)
  • 2008 実績報告書
  • 2007 実績報告書
  • 研究成果

    (27件)

すべて 2008 2007 その他

すべて 雑誌論文 (7件) (うち査読あり 7件) 学会発表 (18件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Stabilization of tRNA (m^1G37)methyltransferase [TrmD] from Aquifex aeolicus by an intersubunit disulfide bond formation2008

    • 著者名/発表者名
      T. Toyooka, T. Awai, T. Kanai, T. Imanaka, H. Hori
    • 雑誌名

      Genes to Cells 13

      ページ: 807-816

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Broad substrate RNA specificity of Trm1 [tRNA (m^2_2G26)methyltransferase] from Aquifex aeolicus2008

    • 著者名/発表者名
      T. Awai, H. Hori
    • 雑誌名

      IEEE : Micro-NanoMechatronics and Human Science 2008 CEP07768-CDR

      ページ: 1-10

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] The C-terminal region of thermophilic tRNA(m^7G46)methyltransferase(TrmB)stabilizes the dimer structure and enhances fidelity of methylation2008

    • 著者名/発表者名
      C.Tomikawa, A.Ochi, and H.Hori
    • 雑誌名

      Proteins:Structure, Function and Bioinformtics 71

      ページ: 1400-1408

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Production of Hetero Subunits RNA Modification Enzyme by Wheat Germ Cell-Free Translation System2008

    • 著者名/発表者名
      K.Matsumoto, C.Tomikawa, T.Toyooka, A.Ochi, Y.Takano, N.Takayanagi, M.Abe, Y.Endo, and H.Hori
    • 雑誌名

      J.of Biotechnol 133

      ページ: 453-460

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Hetero subunit interaction and RNA recognition of yeast tRNA(m7G46)methyltransferase synthesized in a wheat germ cell-free translation system2007

    • 著者名/発表者名
      Y.Muneyoshi, K.Matsumoto, C.Tomikawa, T.Toyooka, A.Ochi, T.Masaoka, Y.Endo, and H.Hori
    • 雑誌名

      Nucleic Scids Res.Symp.Ser 51

      ページ: 359-360

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Hydroxyl Radical Probing of tRNA(Gm18)methyltransferase [TrmH]-AdoMet-artificial tRNA ternary complex2007

    • 著者名/発表者名
      A.Ochi, and H.Hori
    • 雑誌名

      Nucleic Scids Res.Symp.Ser 51

      ページ: 373-374

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Differences in substrate selectivity of the new SPOUT superfamily of methyltransferases2007

    • 著者名/発表者名
      T.Toyooka, and H.Hori
    • 雑誌名

      Nucleic Scids Res.Symp.Ser 51

      ページ: 445-446

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 真正細菌Aquifex aeolicus由来Trm1 [tRNA (m^2_2G26) methyltransferase]の構造と基質認識メカニズム2008

    • 著者名/発表者名
      粟井貴子, lhsanawati, 木村聡, 冨川千恵, 越智杏奈, 横川隆志, 鈴木勉, 横山茂之, 別所義隆, 堀 弘幸
    • 学会等名
      第31回日本分子生物学会年会・第81回日本生化学会合同年会(BMB2008)
    • 発表場所
      神戸
    • 年月日
      2008-12-09
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] 無細胞翻訳系を用いた酵母由来ヘテロサブユニットtRNA修飾酵素の合成と解析2008

    • 著者名/発表者名
      岡田和樹, 宗吉裕樹, 遠藤弥重太, 堀弘幸
    • 学会等名
      第31回日本分子生物学会年会・第81回日本生化学会合同年会(BMB2008)
    • 発表場所
      神戸
    • 年月日
      2008-12-09
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] 酵母由来tRNA (m^7G46)メチル基転移酵素 [Trm8-Trm82] の解析及び、ウリ類炭疽病菌Trm8オーソログAPH1遺伝子の比較解析2008

    • 著者名/発表者名
      宗吉裕樹, 松本啓介, 高野義孝, 高柳直幸, 遠藤弥重太, 堀弘幸
    • 学会等名
      第31回日本分子生物学会年会・第81回日本生化学会合同年会(BMB2008)
    • 発表場所
      神戸
    • 年月日
      2008-12-09
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Broad substrate RNA specificity of Trm1 [tRNA (m^2_2 G26) methyltransferase] from Aquifex aeolicus2008

    • 著者名/発表者名
      T. Awai, H. Hori
    • 学会等名
      2008 International Symposium on Micro-NanoMechatronics and Human Science
    • 発表場所
      Nagoya
    • 年月日
      2008-11-06
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Yeast tRNA (m^7G46) methyltransferase which contains two protein subunits (Trm8 and Trm82) synthesized in a wheat germ cell-free translation system2008

    • 著者名/発表者名
      Y. Muneyoshi, K. Matsumoto, C. Tomikawa, T. Toyooka, Anna Ochi, T. Masaoka, Y. Endo, H. Hori
    • 学会等名
      Protein Island Matsuyama International Symposium 2008
    • 発表場所
      Matsuyama
    • 年月日
      2008-09-27
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] 超好熱性真正細菌Aquifex aeolicusの推定上のtrm1遺伝子産物の性質決定2008

    • 著者名/発表者名
      粟井貴子, 木村聡, lhsanawati, 冨川千恵, 越智杏奈, 別所義隆, 横山茂之, 横川隆志, 鈴木勉, 堀弘幸
    • 学会等名
      高度好熱菌丸ごと一匹プロジェクト第7回連携研究会
    • 発表場所
      理研・播磨 (SPring-8)
    • 年月日
      2008-09-13
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Thermus thermophilus tRNA (m^1A58)methyltransferase [Trml]の基質認識機構2008

    • 著者名/発表者名
      美濃地真之, 牛尾なつみ, 堀弘幸
    • 学会等名
      高度好熱菌丸ごと一匹プロジェクト第7回連携研究会
    • 発表場所
      理研・播磨 (SPring-8)
    • 年月日
      2008-09-13
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] 真正細菌Aquifex aeolicus由来Trm1 [tRNA (m22G26) methyltransferase]はG26のみならずG27もメチル化する2008

    • 著者名/発表者名
      粟井貴子, 木村 聡, lhsanawati, 冨川千恵, 越智杏奈, 別所義隆, 横山茂之, 横川隆志, 鈴木 勉, 堀 弘幸
    • 学会等名
      第10回日本RNA学会年会
    • 発表場所
      札幌
    • 年月日
      2008-07-25
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] 超好熱菌Aquifex aeolicus 由来tRNA (m1G37)メチル化酵素[TrmD]のサブユニット間ジスルフィド結合形成の役割2008

    • 著者名/発表者名
      豊岡 峻, 粟井貴子, 金井 保, 今中忠行, 堀 弘幸
    • 学会等名
      第10回日本RNA学会年会
    • 発表場所
      札幌
    • 年月日
      2008-07-23
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] 超好熱性真正細菌Aquifex aeolicus由来TrmI[tRNA(m22G26)methyltransferase]の基質RNA認識メカニズム2007

    • 著者名/発表者名
      粟井 貴子、堀 弘幸
    • 学会等名
      第30回日本分子生物学会年会
    • 発表場所
      横浜
    • 年月日
      2007-12-13
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] tRNA・グアニン・トランスヴリコシラーゼによるDNAの塩基の交換2007

    • 著者名/発表者名
      車田 光謙、堀 弘幸
    • 学会等名
      第30回日本分子生物学会年会
    • 発表場所
      横浜
    • 年月日
      2007-12-13
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] 好熱菌由来tRNA(m7G46)methyltransferase(TrmB)のコアドメインならびにC末端領域の機能解析2007

    • 著者名/発表者名
      冨川 千恵、堀 弘幸
    • 学会等名
      第30回日本分子生物学会年会
    • 発表場所
      横浜
    • 年月日
      2007-12-13
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Transfer RNA methylation in Thermus thermophilus2007

    • 著者名/発表者名
      H.Hori, C.Iwashita, A.Shinkai, C.Tomikawa, Y.Terui, C.Nakamoto, K.Watanabe, N.Shigi, T.Suzuki, Y.Endo, T.Oshima, and K.Watanabe
    • 学会等名
      tRNA workshop 2007
    • 発表場所
      Uppsala,Sweden
    • 年月日
      2007-11-02
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Chemical probing of tRNA-protein interface in TrmH-AdoMet-artificial tRNA ternary complex2007

    • 著者名/発表者名
      A.Ochi, and H.Hori
    • 学会等名
      tRNA workshop 2007
    • 発表場所
      Uppsala,Sweden
    • 年月日
      2007-11-02
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Functions of the C-terminal region of thermophilic tRNA(m^7G46)methyltransferase(TrmB)2007

    • 著者名/発表者名
      C.Tomikawa, and H.Hori
    • 学会等名
      tRNA workshop 2007
    • 発表場所
      Uppsala,Sweden
    • 年月日
      2007-11-02
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Substrate Recognition of TrmI[tRNA(m^2_2G26)methyltransferase]from Aquifex aeolicus2007

    • 著者名/発表者名
      T.Awai, Ihsanawati, T.Toyooka, Y.Bessho, S.Yokoyama, and H.Hori
    • 学会等名
      tRNA workshop 2007
    • 発表場所
      Uppsala,Sweden
    • 年月日
      2007-11-02
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] 生命ドメインの変遷に伴うtRNA(m7G46)メチル化酵素の分子進化2007

    • 著者名/発表者名
      冨川 千恵、松本 啓介、豊岡 峻、越智 杏奈、高柳 直行、高野 義孝、遠藤 弥重太、堀 弘幸
    • 学会等名
      第9回日本RNA学会年会
    • 発表場所
      名古屋
    • 年月日
      2007-07-30
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] SPOUTスーバーファミリーメチル化酵素の構造と機能の相関2007

    • 著者名/発表者名
      豊岡 峻、堀 弘幸
    • 学会等名
      第9回日本RNA学会年会
    • 発表場所
      名古屋
    • 年月日
      2007-07-29
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www.ehime-u.ac.jp/~achem/bchem/

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www.ehime-u.ac.jp/~achem/bchem/

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書

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公開日: 2007-04-01   更新日: 2016-04-21  

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