研究課題
本研究で対象とする、高等真核生物を特徴づけるRNA転写後修飾の化学構造形成に関わる生合成遺伝子の探索を行った。(1)これまで未同定であった新規キューオシン糖付加酵素(QTMANと命名)の特定に成功した。具体的には、ブタ肝臓ライセートから糖転移活性が追跡できる系を確立し、以降の多段階のカラムクロマトグラフィーにより酵素活性を段階的に濃縮し、最終的に活性画分に含まれるタンパク質群をペプチドMSで同定した中からQTMANにあたる新規酵素の特定に成功した。大腸菌発現系で得た組み換えQTMANが単独でキューオシンへの糖付加活性を持つことを示し、またCRISPR/Cas9ゲノム編集によりQTMAN遺伝子KOした細胞における糖付加Qの消失を証明した。(2)タウリン修飾の、タウリン欠乏環境への応答による修飾構造置換現象を評価する解析系の検討および培養条件検討の他に、共同研究で見いだされた修飾遺伝子変異患者由来のRNA中のタウリン修飾量を解析し、患者由来RNAにおけるタウリン修飾欠乏が示された。従って疾患変異は機能喪失変異と推測された。さらに、in vitro修飾再構成系を高効率化するための条件検討を進めている。(3) f5C生合成反応の基礎的知見を得るため、初期反応であるメチル化過程に関し、基質tRNAやメチル化酵素の変異体解析を行ったところ、基質tRNAのアンチコドンループのサイズと配列を特に識別している結果が得られ、また酵素についてはRRM様ドメインにおける点変異により活性が著しく低下するケースを見いだした。RRMは触媒活性ポケットから距離があるため、基質tRNAとの認識に関わることが推測された。
2: おおむね順調に進展している
これまで難航していた未同定の酵素の1つを新たに特定したことは、この性状未知な酵素に対しての様々な研究の展開が期待できる。またこれまで既に特定に成功していた酵素についても、生化学的な性質の解明・疾患との関わり・オミックス解析の展開を進めており、新たな知見を積み重ねている。
新規に同定されたQTMANについての生化学的性質の解明や細胞・個体における意義を解明するための研究を進める。共同研究により、KO動物モデルの作出や酵素の構造解析を展開しており、適切な連携によりQTMANの詳細な機能解明を進める。また他にも進行中である対象の修飾についても引き続きの解析を進める。
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生体の科学
巻: 69 ページ: 389-399
