トランスアミドソームによるGln-tRNA(Gln)合成反応の多分子協調機構

• 研究課題/領域番号: 21370041
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 構造生物化学
• 研究機関: 北海道大学
• 研究代表者: 姚 閔 北海道大学, 大学院・先端生命科学研究院, 教授 (40311518)
• 連携研究者: 田中 勲 北海道大学, 大学院・先端生命科学研究院, 特任教授 (70093052)
• 研究期間 (年度): 2009 – 2011
• 研究課題ステータス: 完了 (2011年度)
• 配分額: 19,110千円 (直接経費: 14,700千円、間接経費: 4,410千円); 2011年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円); 2010年度: 7,020千円 (直接経費: 5,400千円、間接経費: 1,620千円); 2009年度: 8,710千円 (直接経費: 6,700千円、間接経費: 2,010千円)
• キーワード: X 線結晶解析 / 多段階反応の協調 / トランスアミドソーム / GatCAB / tRNA / GluRS / AspRS / 多分子協調機構 / X線結晶解析

研究概要

トランスアミドソームによるアミルアシルtRNA(Gln-tRNA^Gln,Asn-tRNA^Asn)の間接合成経路における多分子協調機構を解明するため,黄色ブトウ球菌と緑膿菌由来のトランスアミドソームの各構成因子6個の大量調製を行い,2種類のトランスアミドソームを再構し,結晶化を試みた結果,緑膿菌由来のAsn-tRNA^Asnトランスアミドソームの構造解析に成功した.得られた結晶構造は,生化学実験と一致して,tRNA^Asn:ND-AspRS:GatCAB=2:2:2の割合で構成され,tRNA^Asnのアクセプターステムが,ND-AspRSの活性部位に位置していたことから,tRNA^Asnがアミノアシル化される前の状態と言え,この後,アクセプターステムがアミノアシル化(ミスチャージ)され,GatCABの活性部位に向かってフリップすることで,トランスアミデーション反応が起こると考えられる.

研究成果

• [雑誌論文] Structural and mechanistic insights into guanylylation of RNA-splicing ligase RtcB joining RNA between 3'-terminal phosphate and 5'-OH (2012)
  • 著者名/発表者名: Englert M, Xia S, Okada C, Nakamura A, Tanavde V, Yao M, Eom S-H, Konigsberg W-H, Soll D, Wang J
  • 雑誌名: Proc. Natl. Acad. Sci. USA 巻: 109 号: 38 ページ: 15235-15240
  • DOI: 10.1073/pnas.1213795109
  • 査読あり
• [雑誌論文] The binding mechanism of eIF2β with its partner proteins, eIF5 and eIF2Bε, Biochem (2012)
  • 著者名/発表者名: Gai Z, Kitagawa Y, Tanaka Y, Shimizu N, Komoda K, Tanaka I, Yao M
  • 雑誌名: Biophys. Res. Commun 巻: 423 号: 3 ページ: 515-519
  • DOI: 10.1016/j.bbrc.2012.05.155
  • 査読あり
• [雑誌論文] Structure of bacterial cellulose synthase subunit D octamer with four inner passageways (2010)
  • 著者名/発表者名: Hu S-Q, Gao Y-G, Tajima K, Sunagawa N, Zhou Y, Kawano S, Fujiwara T, Yoda T, Shimura D, Satoh Y, Munekata M, Tanaka I, Yao M
  • 雑誌名: Proc. Natl. Acad. Sci. USA 巻: 107 号: 42 ページ: 17957-17961
  • DOI: 10.1073/pnas.1000601107
  • NAID: 120002911946
  • 査読あり
• [雑誌論文] Two distinct regions in Staphylococcus aureus GatCAB guarantee accurate tRNA recognition, Nucl (2010)
  • 著者名/発表者名: Nakamura A, Sheppard K, Yamane J, Yao M, Soll D, Tanaka I
  • 雑誌名: Acid Res 巻: 38 号: 2 ページ: 672-682
  • DOI: 10.1093/nar/gkp955
  • 査読あり
• [雑誌論文] Crystal Structures of the Multidrug Binding Repressor Corynebacterium glutamicum CgmR in Complex with Inducers and with an Operator (2010)
  • 著者名/発表者名: Itou H, Watanabe N, Yao M, Shirakihara Y, Tanaka I
  • 雑誌名: J. Mol. Biol 巻: 2010 号: 2 ページ: 174-184
  • DOI: 10.1016/j.jmb.2010.07.042
  • 査読あり
• [雑誌論文] Crystal Structures of the Multidrug Binding Repressor Corynebacterium glutamicum CgmR in Complex with Inducers and with an Operator (2010)
  • 著者名/発表者名: H.Itou
  • 雑誌名: J.Mol.Biol 巻: 403 ページ: 174-184
  • 査読あり
• [雑誌論文] Structure of bacterial cellulose synthase subunit D octamer with fourinner passageways (2010)
  • 著者名/発表者名: S.-Q.Hu
  • 雑誌名: Proc.Natl.Acad.Sci. 巻: 107 ページ: 17957-17961
  • 査読あり
• [雑誌論文] Two distinct regions in Staphylococcus aureus GatCAB guaranteeaccurate tRNA recognition (2010)
  • 著者名/発表者名: Akiyoshi Nakamura
  • 雑誌名: Nucleic Acids Research 38 ページ: 672-682
  • 査読あり
• [雑誌論文] The structure of alanyl-tRNA synthetase with editing domain, Proc (2009)
  • 著者名/発表者名: Sokabe M, Ose T, Nakamura A, Tokunaga K, Nureki O, Yao M, Tanaka I
  • 雑誌名: Natl. Acad. Sci. USA 巻: 106 号: 27 ページ: 11028-11033
  • DOI: 10.1073/pnas.0904645106
  • 査読あり
• [雑誌論文] RNA helicase module in an acetyltransferase that modifies a specific tRNA anticodon (2009)
  • 著者名/発表者名: Chimnaronk S, Suzuki T, Manita T, Ikeuchi Y, Yao M, Suzuki T, Tanaka I
  • 雑誌名: The EMBO J 巻: 28 号: 9 ページ: 1362-1373
  • DOI: 10.1038/emboj.2009.69
  • 査読あり
• [雑誌論文] Snapshots of Dynamics in Synthesizing N6-Isopentenyladenosine at the tRNA Anticodon (2009)
  • 著者名/発表者名: Chimnaronk S, Forouhar F, Sakai J, Yao M, Tron C-M, Atta M, Fontecave M, Hunt J-F, Tanaka I
  • 雑誌名: Biochemistry 巻: 48 号: 23 ページ: 5057-5065
  • DOI: 10.1021/bi900337d
  • 査読あり
• [雑誌論文] Snapshots of Dynamics in Synthesizing N^6-Isopentenyladenosine at the tRNA Anticodon (2009)
  • 著者名/発表者名: Sarin Chimnaronk
  • 雑誌名: Biochemistry 48 ページ: 5057-5065
  • 査読あり
• [雑誌論文] The structure of alany-tRNA synthetase with editing domain (2009)
  • 著者名/発表者名: Masaaki Sokabe
  • 雑誌名: Proc.Natl.Acad.Sci. 106 ページ: 11028-11033
  • 査読あり
• [雑誌論文] RNA helicase module in an acetyltransferase that modifies a specific tRNA anticodon (2009)
  • 著者名/発表者名: Sarin Chimnaronk
  • 雑誌名: The EMBO Journal 28 ページ: 1362-1373
  • 査読あり
• [学会発表] The Recognition Mechanism of eIF2ss for its partner proteins eIF5 and eIF2Bε (2011)
  • 著者名/発表者名: 蓋作啓,北川侑未枝,姚閔,尾瀬農之,田中良和,田中勲
  • 学会等名: 第49回日本生物物理学会年会
  • 発表場所: 兵庫県立大学姫路書写キャンパス(姫路市)
• [学会発表] The Recognition Mechanism of eIF2β for its partner proteins eIF5 and eIF2Bε (2011)
  • 著者名/発表者名: Zuoqi Gai
  • 学会等名: 第49回日本生物物理学会年会
  • 発表場所: 兵庫県立大学姫路書写キャンパス（姫路市）
• [学会発表] 古細菌型GatCABと真正細菌型GatCABの比較 (2010)
  • 著者名/発表者名: 周倩
  • 学会等名: 第60回日本結晶学会年会
  • 発表場所: 大阪大学コンベンションセンター(大阪)
  • 年月日: 2010-12-05
• [学会発表] 真正細菌型GatCABと古細菌型GatCABの構造比較 (2010)
  • 著者名/発表者名: 中村彰良
  • 学会等名: 第12回日本RNA学会年会
  • 発表場所: 一橋記念講堂(東京)
  • 年月日: 2010-07-27
• [学会発表] 古細菌型GatCABと真正細菌型GatCABの比較 (2010)
  • 著者名/発表者名: 周倩,中村彰良,朝野希美,姚閔,田中勲
  • 学会等名: 第60回日本結晶学会年会
  • 発表場所: 大阪大学コンベンションセンター(吹田市)
• [学会発表] 真正細菌型GatCABと古細菌型GatCABの構造比較 (2010)
  • 著者名/発表者名: 中村彰良,周倩,朝野希美,姚閔,田中勲
  • 学会等名: 第12回日本RNA学会年会
  • 発表場所: 一橋記念講堂(東京都千代田区)
• [学会発表] Structural basis for translation factor recruitment to the eukaryotic/archaeal ribosomes (2009)
  • 著者名/発表者名: Min Yao
  • 学会等名: Taiwan-Japan Joint Seminar on Crystallography and IPR Seminar
  • 発表場所: 大阪大学蛋白質研究所(吹田市)
  • 年月日: 2009-12-07
• [学会発表] Structural basis for translation factor recruitment to the eukaryotic/archaeal ribosomes (2009)
  • 著者名/発表者名: Yao M
  • 学会等名: Taiwan-Japan Joint Seminar on Crystallography and IPR Seminar
  • 発表場所: Osaka University (Suita, Japan)
• [備考]
  • URL: http://altair.sci.hokudai.ac.jp/g6/
• [備考] 北海道大学 大学院先端生命科学研究院 X線構造生物学研究室
  • URL: http://altair.sci.hokudai.ac.jp/g6/