| 研究課題/領域番号 |
19K16069
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
八代 悠歌 東京大学, 大学院新領域創成科学研究科, 特任研究員 (40836483)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| キーワード | トキシン・アンチトキシン / tRNA / Ｘ線結晶構造解析 |
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| 研究実績の概要 |
バクテリアのトキシン・アンチトキシンは、栄養飢餓や抗生物質の暴露などのストレス環境下において細胞の増殖阻害を引き起し、バクテリアの生存に寄与することが知られている。近年同定された、GNATファミリーに属するアセチル基転移酵素のトキシンは、アミノアシルtRNAのアミノ酸のαアミノ基をアセチル化することにより、細胞内の翻訳停止を引き起こす。このファミリーのトキシンには、アミノアシルtRNAへの特異性が異なる種類のトキシンが存在することが知られているが、これらのトキシンによるアミノアシルtRNAの認識機構は未解明であった。
本年度は、前年度に続き、腸管出血性大腸菌において同定されたGNATトキシン、AtaTについて、tRNAとの複合体結晶構造解析、及び生化学的解析により、AtaTによる特異的な基質認識と反応触媒の分子基盤の解明を図った。前年度までの構造解析と生化学的解析により、AtaTと開始メチオニルtRNAの結合様式と、AtaTによるtRNAの認識配列を明らかにした。また、AtaTを発現した大腸菌内のアミノアシルtRNAを解析し、細胞内においてAtaTにより標的とされるtRNA種を明らかにした。本年度は、アンチコドンに変異を導入したtRNAを用いてnon-cognateなアミノ酸を結合したアミノアシルtRNAを調製し、AtaTによるアセチル化を評価した。その結果、AtaTによるアミノアシルtRNAの識別には、アミノアシルtRNAのアミノ酸部位の化学構造も関与することが示された。以上の結果は論文として公表した。
また、本年度は新たに、サルモネラにおいて同定されたGNATトキシン、TacTについて、tRNAとの複合体結晶構造解析および生化学的解析を行い、TacTによる選択的なアミノアシルtRNAのアセチル化の分子機構を明らかにした。本成果については現在論文投稿準備を進めている。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
1: 当初の計画以上に進展している
理由
上記の通り、研究計画に従って大腸出血性大腸菌のAtaTとtRNAの複合体結晶構造解析および生化学的解析を行い、研究成果を論文として公表した。また、さらに他の種類のGNATトキシンについてもtRNAとの複合体結晶構造解析に成功し、特異的な基質認識のメカニズムを明らかにすることができた。よって、当初の計画以上に進展している。
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| 今後の研究の推進方策 |
当初の研究計画に従って研究を進める。
次年度は、サルモネラのTacTによるアミノアシルtRNAの選択的なアセチル化機構について、結晶構造解析および生化学的解析を続け、さらに得られた研究成果の論文発表を行う。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
端数が生じたため次年度へ繰り越しとなった。
次年度の予算使用は当初の使用計画に従う。
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