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硫黄は生体には必須で、鉄と結合した「鉄硫黄クラスター」やtRNAの硫黄修飾(2チオ修飾)に用いられて翻訳複合体の安定性を増し、翻駅の効率や正確さを向上させている。本研究ではtRNAのアンチコドン第一位の2チオ修飾(s2U34)の硫黄付加の経路が、ミトコンドリアとサイトゾルのtRNAとでは異なることを明らかにした。すなわち、鉄硫黄クラスターの生合成はミトコンドリアで起こるのに対して、ミトコンドリアtRNAのs2U34の2チオ修飾には硫黄を供給するシステインデスルフラーゼ Nfs1以外の鉄硫黄クラスター生合成経路は関与しない。一方、サイトゾルtRNAのs2U34の2チオ修飾は、サイトゾルに存在する鉄硫黄タンパク質のクラスター形成に必要なCIAタンパク質群を必要とすることを明らかにした。バクテリアでは鉄硫黄タンパク質に依存しない、硫黄の授受反応の連続でtRNAが2チオ修飾をうけるが、酵母ではこのようなバクテリア型タンパク質のホモログは知られておらずこのことからも、核生物はオルガネラ局在に呼応したtRNAへの硫黄付加反応を獲得してきたと考えられる。また、HeLa細胞で鉄硫黄クラスター合成経路とtRNAの2チオ修飾の相関を解析する手段として、本研究ではNfs1のノックダウンとマウスNfs1による非常に効率の良い相補の系を確立した。これにより今後酵母と培養細胞の解析を両立する基盤を作ることができた。
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