tRNAアンチコドンの転写後修飾における酵素反応機構の分子的基盤解明

• 研究課題/領域番号: 20687007
• 研究種目: 若手研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 構造生物化学
• 研究機関: 独立行政法人産業技術総合研究所
• 研究代表者: 沼田 倫征 独立行政法人産業技術総合研究所, バイオメディカル研究部門, 研究員 (10401564)
• 研究期間 (年度): 2008 – 2010
• 研究課題ステータス: 完了 (2010年度)
• 配分額: 25,740千円 (直接経費: 19,800千円、間接経費: 5,940千円); 2010年度: 7,410千円 (直接経費: 5,700千円、間接経費: 1,710千円); 2009年度: 7,410千円 (直接経費: 5,700千円、間接経費: 1,710千円); 2008年度: 10,920千円 (直接経費: 8,400千円、間接経費: 2,520千円)
• キーワード: tRNA / 転写後修飾 / RNA修飾酵素 / 結晶構造解析 / 揺らぎ塩基 / アンチコドン / 古細菌 / ポリアミン / ミトコンドリア病 / 遺伝暗号翻訳 / アンチコト゛ン

研究概要

グルタミン酸、グルタミン、リジンのtRNAのアンチコドン1文字目のウリジンは、5-カルボキシメチルアミノメチル-2-チオウリジンに修飾されている。この修飾は正しいコドンの認識に不可欠であり、忠実な蛋白質合成を可能にしている。ウラシル塩基5位のカルボキシメチルアミノメチル化修飾には、二種の酵素(GidAとMnmE)が関与する。本研究では、GidAとMnmEの結晶構造を決定し、立体構造に基づいた変異体解析と併せ、新規な反応モデルを提唱した。

研究成果

• [雑誌論文] Mechanism for the alteration of the substrate specificities of template-independent RNA polymerases (2011)
  • 著者名/発表者名: Toh, et al.
  • 雑誌名: Structure 巻: 19 ページ: 232-243
  • 査読あり
• [雑誌論文] Crystal structure and mode of action of a class V chitinase from Nicotiana tabacum (2011)
  • 著者名/発表者名: Ohnuma, et al.
  • 雑誌名: Plant Mol.Biol. 巻: 75 ページ: 291-304
  • 査読あり
• [雑誌論文] Agmatine-conjugated cytidine in a tRNA anticodon is essential for AUA decoding in archaea. (2010)
  • 著者名/発表者名: Ikeuchi, Y., Kimura, S., Numata, T., Nakamura, D., Yokogawa, T., Ogata, T., Wada, T., Suzuki, T., Suzuki, T.
  • 雑誌名: Nat.Chem.Biol. 6 ページ: 277-282
  • 査読あり
• [雑誌論文] Crystallization and preliminary X-ray diffraction analysis of a class V chitinase from Nicotiana tabacum (2010)
  • 著者名/発表者名: Ohnuma, et al.
  • 雑誌名: Acta Crystallogr.Sect.F 巻: 66 ページ: 1599-1601
  • 査読あり
• [雑誌論文] Agmatine-conjugated cytidine in a tRNA anticodon is essential for AUA decoding in archaea (2010)
  • 著者名/発表者名: Yoshiho Ikeuchi, et al.
  • 雑誌名: Nat.Chem.Biol. 6 ページ: 277-282
  • 査読あり
• [雑誌論文] Conserved cysteine residues of GidA are essential for biogenesis of 5-carboxymethylaminomethyluridine at tRNA anticodon. (2009)
  • 著者名/発表者名: Osawa, T., Ito, K., Inanaga, H., Nureki, O., Tomita, K., Numata, T.
  • 雑誌名: Structure* : Corresponding author 17 ページ: 713-724
  • 査読あり
• [雑誌論文] Crystallization and preliminary X-ray diffraction analysis of the tRNA-modification enzyme GidA from Aquifex aeolicus. (2009)
  • 著者名/発表者名: Osawa, T., Inanaga, H., Numata, T.
  • 雑誌名: Acta Crystallogr.Sect.* : Corresponding author F 65 ページ: 508-511
  • 査読あり
• [雑誌論文] Crystallization and preliminary X-ray diffraction analysis of the tRNA-modification enzyme GidA from Aquifex aeolicus (2009)
  • 著者名/発表者名: Takuo Osawa, et al.
  • 雑誌名: Acta Crystallogr.Sect.F 65 ページ: 508-511
  • 査読あり
• [雑誌論文] Conserved cystein residues of GidA are essential for biogenesis of 5-carboxymethylaminomethyluridine at tRNA anticodon (2009)
  • 著者名/発表者名: Takuo Osawa, et al.
  • 雑誌名: Structure 17 ページ: 713-724
  • 査読あり
• [雑誌論文] Molecular basis for maintenance of fidelity during the CCA-adding reaction by a CCA-adding enzyme (2008)
  • 著者名/発表者名: Yukimatsu Toh, et al.
  • 雑誌名: EMBO J. 27 ページ: 1944-1952
  • 査読あり
• [学会発表] アーキアtRNA^Ileのアンチコドン領域に見られる新規RNA修飾塩基の生合成機構解明 (2010)
  • 著者名/発表者名: 大澤拓生、寺坂尚紘、木村聡、鈴木勉、沼田倫征
  • 学会等名: 第34回蛋白質と酵素の構造と機能に関する九州シンポジウム
  • 発表場所: 福岡
• [学会発表] tRNA揺らぎ塩基の5-カルボキシメチルアミノメチル化修飾に関わる酵素GidAおよびMnmEの構造機能解析 (2010)
  • 著者名/発表者名: 大澤拓生、稲永英子、沼田倫征
  • 学会等名: 第10回日本蛋白質科学会年会
  • 発表場所: 札幌
• [学会発表] tRNA揺らぎ塩基の5-カルボキシメチルアミノメチル化修飾に関わる酵素MnmEの結晶構造解析 (2009)
  • 著者名/発表者名: 大澤拓生、伊藤耕一、稲永英子、沼田倫征
  • 学会等名: 第9回日本蛋白質科学会年会
  • 発表場所: 熊本
• [学会発表] tRNAアンチコドンの修飾に関わる酵素GidAにおいて保存されているシステインは5-カルボキシメチルアミノメチルウリジン生合成に不可欠である (2009)
  • 著者名/発表者名: 大澤拓生、伊藤耕一、稲永英子、沼田倫征
  • 学会等名: 第9回日本蛋白質科学会年会
  • 発表場所: 熊本
• [学会発表] tRNA揺らぎ塩基の修飾に関わる酵素の構造機能解析(1) (2009)
  • 著者名/発表者名: 大澤拓生、伊藤耕一、稲永英子、沼田倫征
  • 学会等名: 日本農芸化学会2009年度大会
  • 発表場所: 福岡
• [学会発表] tRNA揺らぎ塩基の修飾に関わる酵素の構造機能解析(2) (2009)
  • 著者名/発表者名: 大澤拓生、伊藤耕一、稲永英子、沼田倫征
  • 学会等名: 日本農芸化学会2009年度大会
  • 発表場所: 福岡
• [図書] 入門構造生物学-放射光X線と中性子で最新の生命現象を読み解く- (2010)
  • 著者名/発表者名: 富田耕造、沼田倫征
  • 出版者: 「第4章生命現象の理解に迫る構造生物学研究、4.3翻訳」共立出版
• [図書] 「入門 構造生物学-放射光X線と中性子で最新の生命現象を読み解く」,第4章 生命現象の理解に迫る構造生物学研究 4.3 翻訳 (2010)
  • 著者名/発表者名: 富田耕造、沼田倫征
  • 出版者: 共立出版