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RNA分解では、endoribonucleaseでRNAが部分的に切断され、exoribonucleaseやRNA helicaseの働きによりさらに分解が進むと考えられている。大腸菌では、endoribonucleaseであるRNase EがRNAの分解とプロセッシングに働く酵素であることが知られているが、多くの原核生物はRNase Eを持たず、RNase Eの機能ホモログとしてβ-CASP family蛋白質を持っている。本研究では、高度好熱菌Thermus thermophilus HB8由来のβ-CASP family蛋白質及びその他のRNA分解酵素の解析を行うことにより、普遍的なRNA分解経路の解明を目指している。
1 β-CASP family蛋白質TTHA0252
RNA分解酵素TTHA0252について、これまでに基質無しの立体構造と基質アナログとの立体構造解析を行った。立体構造解析から活性部位を推定し、TTHA0252変異型酵素を複数作製して、その立体構造解析と酵素反応の解析を行った。その結果、活性部位に存在する2つの亜鉛イオンのうち一方の亜鉛イオンのみが活性に必須であることが分かった。さらに、D63A変異型酵素ではエンドヌクレアーゼと5'-3'エキソヌクレアーゼの両方の活性が低下しているのに対し、H380A変異型酵素では5'-3'エキソヌクレアーゼのみが低下していることが分かった。これらの結果から、RNA分解酵素TTHA0252の詳細な反応メカニズムを推定した。
2 polynucleotide phosphorylase
polynucleotide phosphorylaseは短いRNAをヌクレオチド単位まで分解する酵素である。今年度はこの酵素の大量発現と精製を行った。得られているサンプルを用いて、構造機能解析を行う予定である。
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