アミノアシル-tRNA合成酵素によるtRNAの認識機構

1992 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 04680177
• 研究機関: 宇宙科学研究所
• 研究代表者: 長谷川 典巳 宇宙科学研究所, 惑星研究系, 助教授 (60095023)
• キーワード: tRNA / Identity / Anticodon / Amineacyl-tRNA synthelase / Discriminator Dase / Aminoacylation / In Vitvo transcription

研究概要

大腸菌のプロリン、システインおよびフェニルアラニンtRNAについて野生型と同じ配列を持つクローンとプロリンおよびシステインtRNAの変異体を約30クローン調製する事ができた。識別位塩基については、プロリン、システインtRNA共に各アミノアシル-tRNA合成酵素により強く認識され、フェニルアラニンtRNAでは中程度に認識されていた。プロリンtRNAはCから始まる構造であるが、僅かに転写物を得る事ができた。C1をG1に変えた転写物も十分な活性を示した。従って、プロリンtRNAに保存されているC1は強い認識部位ではなく、C1と塩基対をつくっているG72が強い認識部位であることが示された。アンチコドンについては、G35をA35に変換しても活性は変わらないが、G35、G36を他の塩基に変換すると活性が大きく減少し、アンチコドンが重要な認識部位となっていた。また、プロリンtRNAに保存されているTΨステムのG49-U65塩基対をG49-C65対に変換しても活性が保持されるのに対して、A49-U65では全く活性を示さない事からG49が酵素による認識に重要である事が明らかになった。システインtRNAでは活性の変化に程度の差はあるものの、アンチコドンの3文字すべてが認識にかかわっている事が明らかになった。また、アミノ酸受容ステムのC5-G68も酵素による認識に重要であった。このようにプロリンおよびシステインtRNAの各アミノアシル-tRNA合成酵素による認識部位を着実に解明しつつある。

研究成果

• [文献書誌] Hasegawa, T.: "Identity determinants of E. coli threonine tRNA" Biochemical and Biophysical Research Communications. 184. 478-484 (1992)
• [文献書誌] Tamura, K.: "In vitro study of E. coli tRNA^<Arg> and tRNA^<Lys> identity elements." Nucleic Acids Research. 20. 2335-2339 (1992)
• [文献書誌] Tamura, K.: "In vitro study of E. coli tRNA identity elements." Nucleic Acids Symposium Series. 27. 143-144 (1992)
• [文献書誌] Shimizu, M.: "The role of anticodon bases and the discriminator nucleotide in the recognition of some E. coli tRNAs by their aminoacyl-tRNA synthetases." Journal of Molecular Evolution. 35. 436-443 (1992)
• [文献書誌] Nameki, N.: "Escherichia coli tRNA^<Asp> recognition mechanism differing from that of the yeast system." Biochemical and Biophysical Research Communications. 189. 856-862 (1992)