| 研究課題/領域番号 |
21K19243
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| 研究機関 | 国立研究開発法人産業技術総合研究所 |
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研究代表者 |
鴫 直樹 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 生命工学領域, 主任研究員 (20392623)
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| 研究期間 (年度) |
2021-07-09 – 2023-03-31
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| キーワード | ユビキチン / 翻訳後修飾 / 好熱菌 / 硫黄修飾塩基 |
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| 研究実績の概要 |
好熱菌が有する原始ユビキチンタンパク質TtuBによる、tRNA硫黄塩基の生合成制御に焦点をあて、ユビキチン翻訳後修飾のもっとも古い意義を解明する。硫黄塩基の生合成系は多数の酵素群 (TtuABCD) から構成され、真核生物のユビキチンに類似したタンパク質TtuBが硫黄を運搬している。TtuBは硫黄運搬の機能に加えてこの生合成系自体を翻訳後修飾している。この自己修飾が翻訳後修飾のはじまりと考えられるのでこの原始的な系の機能解明を行い、さらに真核生物のより複雑な系への進化について考察する。
まず標的であるtRNA硫黄塩基の生合成因子がTtuB化されるしくみを調べるため、試験管内で標的のTtuB化反応の再構成を試みた。大腸菌を用いて発現精製した組換えTtuBとTtuC (真核生物のE1酵素のホモログに相当する) などを用いて、エネルギー依存的にtRNA硫黄塩基の生合成因子がTtuB化される系の構築に成功した。真核生物ではE1酵素以外にもE2酵素・E3酵素・E4酵素という酵素群がユビキチン化には重要であるのに対し、真正細菌ではよりシンプルな系である可能性が示唆された。さらに好熱菌細胞抽出液からtRNA硫黄塩基の生合成因子と相互作用するタンパク質を免疫沈降法等により精製することにより、質量分析装置で同定を試みた。これらのタンパク質は硫黄やRNAの代謝に関与する酵素である可能性が高い。また、これらのタンパク質は真核生物E2・E3・E4酵素とはアミノ酸配列上の相同性がなく、その機能について興味がもたれる。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
コロナ感染症の世界的な蔓延により出勤が制限されたことや消耗品等のサプライチェーンが甚大な影響をうけ必要物品の調達が大幅に遅延したため、研究の進捗が遅れた。
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| 今後の研究の推進方策 |
基本的には研究実施計画に沿って研究を遂行する。質量分析装置を用い、網羅的に標的を同定する。さまざまな標的について、TtuB遺伝子破壊株の表現型を解析し、標的の機能がTtuB化によりどう変化するか解析する。さらに試験管内反応再構成系等により機能変化（例えば酵素活性等の変化）を評価する。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
世界的なコロナ感染症蔓延のため、実験消耗品等の在庫不足・納期遅延が起こっている。そのためこれらの調達が遅延し、次年度使用額が生じた。次年度は代替品等も検討し必要物品の調達を行う。
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