ミトコンドリアにおけるｔＲＮＡプロセシング機構の解明

• 研究課題/領域番号: 23687015
• 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, 主任研究員 (10401564)
• 研究期間 (年度): 2011-04-01 – 2015-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2014年度)
• 配分額: 27,300千円 (直接経費: 21,000千円、間接経費: 6,300千円); 2014年度: 6,760千円 (直接経費: 5,200千円、間接経費: 1,560千円); 2013年度: 6,760千円 (直接経費: 5,200千円、間接経費: 1,560千円); 2012年度: 6,760千円 (直接経費: 5,200千円、間接経費: 1,560千円); 2011年度: 7,020千円 (直接経費: 5,400千円、間接経費: 1,620千円)
• キーワード: tRNA / アンチコドン / 修飾ヌクレオシド / tRNA修飾酵素 / 結晶構造解析 / ミトコンドリア / tRNAプロセシング / RNase P / 生体高分子複合体 / tRNA修飾 / 化学修飾 / GTP結合タンパク質 / RNA / タンパク質 / X線結晶構造解析

研究成果の概要

tRNAのアンチコドン周辺に存在する修飾ヌクレオシドは、遺伝暗号の正確な解読において重要な役割を担っている。また、ミトコンドリアtRNAにおける修飾の欠損はミトコンドリア病の原因となる。本研究では、tRNA修飾機構の解明の一環として、N6-スレオニルカルバモイルアデノシンの環化反応を触媒するtRNA修飾酵素の結晶構造を解析した。さらに、立体構造に基づいた変異体解析とあわせ、触媒反応に重要なアミノ酸残基などを同定した。

研究成果

• [雑誌論文] Mechanisms of the tRNA wobble cytidine modification essential for AUA codon decoding in prokaryotes (2015)
  • 著者名/発表者名: Tomoyuki Numata
  • 雑誌名: Bioscience, Biotechnology, and Biochemistry 巻: 79 号: 3 ページ: 347-353
  • DOI: 10.1080/09168451.2014.975185
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Convergent evolution of AUA decoding in bacteria and archaea (2014)
  • 著者名/発表者名: Tsutomu Suzuki and Tomoyuki Numata
  • 雑誌名: RNA Biology 巻: 11 号: 12 ページ: 1586-1596
  • DOI: 10.4161/15476286.2014.992281
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Crystal structure of the Cmr2-Cmr3 subcomplex in the CRISPR-Cas RNA silencing effector complex (2013)
  • 著者名/発表者名: Osawa, T., Inanaga, H. and Numata, T.
  • 雑誌名: J. Mol. Biol. 巻: 425 号: 20 ページ: 3811-3823
  • DOI: 10.1016/j.jmb.2013.03.042
  • 査読あり
• [雑誌論文] Crystallization and preliminary X-ray diffraction analysis of the Cmr2-Cmr3 subcomplex in the CRISPR-Cas RNA-silencing effector complex (2013)
  • 著者名/発表者名: Osawa, T., Inanaga, H. and Numata, T.
  • 雑誌名: Acta Crystallogr. Sect. F 巻: 69 号: 5 ページ: 585-587
  • DOI: 10.1107/s1744309113011202
  • 査読あり
• [雑誌論文] Biogenesis of 2-agmatinylcytidine catalyzed by the dual protein and RNA kinase TiaS (2011)
  • 著者名/発表者名: Terasaka N., Kimura S., Osawa T., Numata T., Suzuki T.
  • 雑誌名: Nature Structural & Molecular Biology 巻: 18 号: 11 ページ: 1268-1274
  • DOI: 10.1038/nsmb.2121
  • 査読あり
• [雑誌論文] Structural basis of tRNA agmatinylation essential for AUA codon decoding (2011)
  • 著者名/発表者名: Osawa T., Kimura S., Terasaka N., Inanaga H., Suzuki T.
  • 雑誌名: Nature Structural & Molcular Biology 巻: 18 号: 11 ページ: 1275-1280
  • DOI: 10.1038/nsmb.2144
  • 査読あり
• [雑誌論文] Crystallization and preliminary X-ray diffraction analysis of an archaeal tRNA-modification enzyme, TiaS, complexed with tRNAIle2 and ATP (2011)
  • 著者名/発表者名: Osawa et al.
  • 雑誌名: Acta Crystallogr. Sect. F 巻: 67 ページ: 1414-1416
  • 査読あり
• [学会発表] N6-スレオニルカルバモイルアデノシンの環化反応を触媒するtRNA修飾酵素CsdLの機能構造解析 (2015)
  • 著者名/発表者名: 沼田倫征、宮内健常、大澤拓生、鈴木勉
  • 学会等名: 第3回物構研サイエンスフェスタ
  • 発表場所: つくば国際会議場（茨城）
  • 年月日: 2015-03-17
• [学会発表] tRNA転写後修飾メカニズムの分子的基盤解明 (2014)
  • 著者名/発表者名: 沼田倫征
  • 学会等名: 日本農芸化学会2014年度第2回関東支部例会
  • 発表場所: 東京工業大学（神奈川）
  • 年月日: 2014-11-29
  • 招待講演
• [学会発表] N6-スレオニルカルバモイルアデノシンの環化反応を触媒するtRNA修飾酵素CsdLの機能構造解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 沼田倫征、宮内健常、大澤拓生、鈴木勉
  • 学会等名: 第38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: レイクサイドホテル久山（福岡）
  • 年月日: 2014-09-11
• [学会発表] N6-スレオニルカルバモイルアデノシンの環化を触媒するtRNA修飾酵素の結晶構造 (2014)
  • 著者名/発表者名: 沼田倫征、宮内健常、大澤拓生、鈴木勉
  • 学会等名: 第14回日本蛋白質科学会年会
  • 発表場所: 横浜産貿ホール マリネリア（神奈川）
  • 年月日: 2014-06-25
• [学会発表] tRNA修飾酵素TiaSによるtRNAIle2の認識機構 (2012)
  • 著者名/発表者名: 沼田倫征
  • 学会等名: 第12回日本蛋白質科学会年会
  • 発表場所: 愛知（名古屋国際会議場）
• [学会発表] tRNAIle2アグマチニル化反応の構造的基盤 (2012)
  • 著者名/発表者名: 大澤拓生
  • 学会等名: 第12回日本蛋白質科学会年会
  • 発表場所: 愛知（名古屋国際会議場）
• [学会発表] tRNA転写後修飾メカニズムの分子的基盤解明
  • 著者名/発表者名: 沼田倫征
  • 学会等名: 日本農芸化学会2014年度大会
  • 発表場所: 京王プラザホテル（東京都）
  • 招待講演