RNAメチル基転移酵素による非天然官能基ポスト標識技術の開発と応用

2011 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 21603018
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: ケミカルバイオロジー
• 研究機関: 独立行政法人理化学研究所
• 研究代表者: 別所 義隆 独立行政法人理化学研究所, 機能解析第2研究チーム, チームリーダー (70242815)
• 研究協力者: 河野 能顕 独立行政法人理化学研究所, 生命系放射光利用システム開発ユニット, 専任技師 (70321750) ; SAULIUS Klimasauskas Institute of Biotechnology, Vilnius University, LITHUANIA, Professor
• 研究期間 (年度): 2009 – 2011
• キーワード: 生物・生体工学 / バイオテクノロジー / 酵素反応 / タンパク質 / メチル基転位酵素 / tRNA / 人工補酵素 / S-アデノシルメチオニン

研究概要

tRNAメチル基転移酵素と人工補酵素のAdoMet類似体を用いて、メチル基以外の非天然官能基がtRNA分子に高効率で取り込まれる技術を開発した。tRNA分子に転移される非天然官能基末端を蛍光標識することで、tRNA基質の均一な蛍光標識試料を準備し、tRNA・タンパク質複合体の蛍光結晶を作成した。大型放射光SPring-8のマイクロビームBL32XUビームラインにて、レーザー照射により結晶からの蛍光発色を観測し、微小結晶X線回折測定法を開発した。

研究成果

• [雑誌論文] Substrate tRNA recognition mechanism of a multi-site-specific tRNA methyltransferase, Aquifex aeolicus Trm1, based on the X-ray crystal structure (2011)
  • 著者名/発表者名: Awai T, Ochi A, Ihsanawati I, Sengoku T, Hirata A, Bessho Y, Yokoyama S, and Hori H.
  • 雑誌名: J Biol Chem 巻: 286(40) ページ: 35236-35246
  • 査読あり
• [雑誌論文] Crystal structure of the bifunctional tRNA modification enzyme MnmC from Escherichia coli (2011)
  • 著者名/発表者名: Kitamura A, Sengoku T, Nishimoto M, Yokoyama S, and Bessho Y
  • 雑誌名: Protein Sci 巻: 20(7) ページ: 1105-1113
  • 査読あり
• [雑誌論文] Structure of an archaeal homologue of the bacterial Fmu/RsmB/RrmB rRNA cytosine5-methyltransferase (2010)
  • 著者名/発表者名: Hikida Y, Kuratani M, Bessho Y, Sekine SI, and Yokoyama S
  • 雑誌名: Acta Crystallogr Sect D 巻: 66(Pt12) ページ: 1301-1307
  • 査読あり
• [雑誌論文] Crystal structure of Methanocaldococcus jannaschii Trm4 complexed with sinefungin (2010)
  • 著者名/発表者名: Kuratani M, Hirano M, Goto-Ito S, Itoh Y, Hikida Y, Nishimoto M, Sekine S, Bessho Y, Ito T, Grosjean H, and Yokoyama S
  • 雑誌名: J Mol Biol 巻: 401(3) ページ: 323-333
  • 査読あり
• [学会発表] SPring-8/XFELの新しい光に期待するタンパク質生合成システム・分子イメージング手法の開発 (2011)
  • 著者名/発表者名: 別所義隆
  • 学会等名: 第4回アストロバイオロジーワークショップ
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 2011-11-27
• [学会発表] 原始生命における核酸修飾と遺伝暗号 (2011)
  • 著者名/発表者名: 別所義隆
  • 学会等名: 第84回日本生化学会大会
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 2011-09-21
• [学会発表] Multisite specific tRNA methyltransferase Trm1 from a hyper-thermophilic eubacterium, Aquifex aeolicus (2011)
  • 著者名/発表者名: Takako Awai, Anna Ochi, Ihsanawati, Toru Sengoku, Satoshi Kimura, Takashi Yokogawa, Akira Hirata, Yoshitaka Bessho, Tsutomu Suzuki, Shigeyuki Yokoyama, Hiroyuki Hori
  • 学会等名: Thermophiles 2011
  • 発表場所: Montana USA
  • 年月日: 2011-09-11
• [学会発表] SPring-8/XFELの新しい光に期待する古細菌RNA/RNP分子イメージング手法の開発 (2011)
  • 著者名/発表者名: 別所義隆
  • 学会等名: 第24回日本Archaea研究会講演会
  • 発表場所: 鶴岡
  • 年月日: 2011-09-03
• [学会発表] Crystal structure of the bifunctional tRNA modification enzyme MnmC (2011)
  • 著者名/発表者名: Aya Kitamura, Toru Sengoku, Madoka Nishimoto, Shigeyuki Yokoyama, Yoshitaka Bessho
  • 学会等名: 16th Annual meeting of the RNA society(RNA2011)
  • 発表場所: Kyoto Japan
  • 年月日: 2011-06-16
• [学会発表] 核酸化学修飾の役割と基本原材料 (2010)
  • 著者名/発表者名: 別所義隆
  • 学会等名: 第33回日本分子生物学会年会・第83回日本生化学会大会合同大会
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 2010-12-08
• [学会発表] The system-biological whole-cell project of a model organism, Thermus thermophilus HB8 (2010)
  • 著者名/発表者名: Yoshitaka Bessho, Akeo Shinkai, and Seiki Kuramitsu
  • 学会等名: 8th International Congress on Extremophiles(Extremophiles 2010)
  • 発表場所: Portugal
  • 年月日: 2010-09-14
• [学会発表] ヒスチジルtRNA合成酵素のG(-1)塩基認識機構 (2009)
  • 著者名/発表者名: 別所義隆、東島今日子、柴田理恵、西本まどか、倉光成紀、横山茂之
  • 学会等名: 第11回R N Aミーティング
  • 発表場所: 新潟
  • 年月日: 2009-07-28