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本研究目的は、二分子型tRNAを創製し、tRNAの起源を追求することである。原始地球において、短いRNA同士が結合することによって長鎖RNAが誕生し、現在のtRNAに発展していったと考えたためである。前年度までは、tRNAの原始形であるminihelixを利用して短分子の二分子tRNAの検出に成功した。
本年度では、全長tRNAに近しい二分子tRNAを作製しようと試みが、酵素の精製条件の設定がうまくいかなかった。様々な条件を大腸菌培養から検討したが、利用可能な酵素は得られなかった。
そこで、別アプローチからtRNAの起源の探索を行った。タンパク質合成は、リボソームによって行われ、その中心はRNAによるペプチジルトランスフェラーゼセンター（PTC）で行われる。放射線耐性菌D. radioduransのPTCは、tRNAに似たRNAから構成されている。これを参考にP1c2（UGGU）を作製した。これは二量体を形成し、PTC様構造を形成することによって、Minihelix末端のCCA配列と結合するRNAである。P1c2（UGGU）とMinihelix-Alaを混合すると、アラニルアラニンの形成を検出することができた。これはP1c2（UGGU）がPTCとして機能し、Minihelix-Alaの末端にAlaが転移・結合したことを示す。これは短いRNA二分子が結合し、一分子として振る舞うことで機能性RNAとなったことを表す。これらのことからPTCは短いRNAが連結し、長鎖化することにより進化したという可能性を示すことができた。
本研究を通して、短い非機能性のRNAが相互作用し、機能性RNAとなることを示した。すなわち、原始地球では、RNA同士が相互作用し、複雑な機能を獲得していったという可能性を提示すことができた。
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