| 研究課題/領域番号 |
15K06975
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| 研究機関 | 愛媛大学 |
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研究代表者 |
平田 章 愛媛大学, 理工学研究科(工学系), 講師 (60527381)
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| 研究期間 (年度) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| キーワード | X線結晶構造解析 / tRNA成熟 / 基質認識 / tRNAスプライシング |
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| 研究実績の概要 |
本年度は、tRNAメチル化酵素である酵母由来Trm7-Trm732の変異体解析を行うために、酵母由来tRNATrpが基質として適切かどうか調べた。酵母由来tRNATrp転写産物に、調製したTrm7-Trm732とS-アデノシルメチオニンを加え30℃で反応させた結果、メチル基転移活性を確認することができなかった。おそらく、以前の結果にあるように、tRNAのアンチコドンループ中のCm32修飾がTrm7-Trm734によるメチル基転移活性には必須であることが考えられた。一方、tRNAメチル化酵素である酵母由来Trm11-Trm112のホモログであるアーキアTrm11の分子認識機構を解明することに成功した。Trm11は、tRNAの3’末端側のACCA配列を認識し、また、tRNAのアクセプターステムを中心とする部分も認識することで、活性中心からの距離と角度を規定する「分子定規」を保持していることが判明した。この研究成果は、国際学術雑誌Nucleic Acids Researchに報告した。ヘテロダイマー型アーキアRNAスプライシンングエンドヌクレアーゼ(EndA)の基質認識機構を解明することができた。ヘテロダイマー型EndAは、典型的イントロンを前駆体tRNAから切断するが、非典型的イントロンを切断することが困難だった。EndAのX線結晶構造から、ブロードな基質認識に重要な特異的ループが欠損していることが観察された。したがって、ヘテロダイマー型EndAは、特異的ループが欠損しているため、非典型的イントロンを切断することができないことが明らかになった。この結果は、ヘテロダイマー型EndAが、ブロードな基質認識を獲得する前の原型であることが考えられ、アーキアEndAから真核生物EndAに分子進化する過程を解明する一助となった。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
Trm7-Trm734の変異体解析は、基質が適切でなかったために、うまく進まなかった。しかしながら、適切な基質を調製する糸口を見つけたので、本研究課題の一つであるTrm7-Trm734は、少しずつであるが進展していると考えられる。一方、tRNAメチル化酵素である酵母由来Trm11-Trm112のホモログであるアーキアTrm11の分子認識機構を解明することに成功し、その研究成果を国際的な学術雑誌に報告することができた。また、ヘテロダイマー型アーキアEndAの基質認識機構も解明することができた。その結果に基づき、アーキアEndAから真核生物EndAへの進化過程を考察できるようになり、現在、研究成果を論文として報告するために纏めている。
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| 今後の研究の推進方策 |
Trm7-Trm734の変異体解析を遂行するために、Cm32修飾が形成されたtRNAPhe転写産物をTrm7-Trm732を使用して調製する。変異体解析後、その結果にTrm7-Trm734のX線結晶構造と溶液構造を組み合わせて、Trm7-Trm734の基質認識機構を提唱する予定である。また、研究成果を国際的な学術雑誌に報告する。一方、ヘテロダイマー型EndAの判明した基質認識機構に基づき、EndAとRNAの共進化プロセスを支持する考察をまとめて国際的な学術雑誌に報告する予定である。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
本年度は、論文掲載料費の支出が予想されていたが、研究成果を纏めるための準備と追加実験に多くの時間を費やした。
その結果、予想していた以上に経費が掛らなかった。
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| 次年度使用額の使用計画 |
次年度の早い時期に、準備した研究論文を学術雑誌に投稿予定であり、繰越し文を雑誌掲載費に企てたいと考えている。
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