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2016 年度 実績報告書

RNA合成酵素複合体の分子構造進化基盤

研究課題

研究課題/領域番号 26251009
研究機関東京大学

研究代表者

富田 耕造  東京大学, 大学院新領域創成科学研究科, 教授 (00345274)

研究期間 (年度) 2014-06-27 – 2017-03-31
キーワードRNA / 反応分子機構 / ヌクレオチド転移酵素 / X線結晶構造
研究実績の概要

本年度はクラスIIに属するCCA付加酵素とtRNAの複合体の構造解析を通して、特異性切り替えの分子基盤を明らかにすることを目指した。申請者がすでに単体の構造を決定しているThermotoga maritima CCA付加酵素とtRNAの末端様式の異なるtRNA(CCA、CA、あるいはAが欠けたもの、あるいは末端がCCAのもの)との複合体結晶のスクリーングを行った。結果、末端がCCA配列をもつtRNAとの結晶が得られ、その構造を分子置換法を用いて決定した。決定した構造は、CCA付加酵素が末端のAを付加する過程、あるいはAを付加した直後の構造とは異なっていた。CCA末端配列は活性触媒ポケット内でA付加反応直後とは異なったコンフォメーションをとっており、さらにtRNAの酵素に対する結合の仕方もAを付加する過程の構造とは異なっていた。CCA配列が合成された後、CCA配列が触媒ポケット内でリフォールドしていた。この構造は合成されたCCA配列を酵素が認識して、CCA配列合成が完了したtRNAを酵素から解離させる状態を表しているものであると示唆された。また、クラスIIに属するCCA付加酵素には、末端がCCAである成熟tRNAとCCA配列が欠けた未成熟tRNAとを識別する仕組みが存在することが示唆された。さらに、これまで、クラスIIのCCA付加酵素にはtRNAの結合部位は1箇所のみであり、tRNAは酵素上を回転、移動しないと考えられてきたが、今回の解析から、クラスIICCA付加酵素には、成熟tRNAと未成熟tRNAを認識、識別する2つのtRNA結合箇所が存在すること、またCCA付加反応終結に際してtRNAが酵素に対して回転、移動することも明らかになった。

現在までの達成度 (段落)

28年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

28年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (11件)

すべて 2017 2016

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 6件、 オープンアクセス 4件、 謝辞記載あり 4件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 4件、 招待講演 1件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] A possible link between specific transfer RNA methylation and tumorigenic phenotype of breast cancer.2017

    • 著者名/発表者名
      Tomita K
    • 雑誌名

      RNA & DISEASE

      巻: - ページ: -

    • DOI

      10.14800/rd.1530

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Human BCDIN3D Monomethylates Cytoplasmic Histidine Transfer RNA.2017

    • 著者名/発表者名
      Martinez A, Yamashita S, Nagaike T, Sakaguchi Y, Suzuki T, Tomita K
    • 雑誌名

      Nucleic Acids Res

      巻: - ページ: -

    • DOI

      10.1093/nar/gkx051

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Crystal structure of U6 snRNA-specific terminal uridylyltransferase.2017

    • 著者名/発表者名
      Yamashita S, Takagi Y, Nagaike T, Tomita K.
    • 雑誌名

      Nature Comminications

      巻: 印刷中 ページ: 印刷中

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Synthetic mRNA devices that detect endogenous proteins and distinguish mammalian cells2017

    • 著者名/発表者名
      Kawasaki S, Fujita Y, Nagaike T, Tomita K, Saito H.
    • 雑誌名

      Nucleic Acids Res

      巻: 印刷中 ページ: 印刷中

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] The Sam68 nuclear body is composed of two RNase-sensitive substructures joined by the adaptor HNRNPL.2016

    • 著者名/発表者名
      Mannen T, Yamashita S, Tomita K, Goshima N, Hirose T.
    • 雑誌名

      J Cell Biol.

      巻: 214 ページ: 45-59

    • DOI

      10.1083/jcb.201601024

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Mechanism of 3′-matured tRNA discrimination from 3′-immature tRNA by class-II CCA-adding enzyme.2016

    • 著者名/発表者名
      Yamashita S, Tomita K
    • 雑誌名

      Structure

      巻: 24 ページ: 918-925

    • DOI

      10.1016/j.str.2016.03.022.

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Methylation of 5′-phosphate of cytoplasmic tRNAHis in huma2016

    • 著者名/発表者名
      Tomita K.
    • 学会等名
      26th tRNA Conference
    • 発表場所
      Jeju, Korea
    • 年月日
      2016-09-04 – 2016-09-08
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Recognition of tRNAHis by tRNAHis specific methyltransferase, ThMTase2016

    • 著者名/発表者名
      Martinez A, Tomita K.
    • 学会等名
      26th tRNA Conference
    • 発表場所
      Jeju, Korea
    • 年月日
      2016-09-04 – 2016-09-08
    • 国際学会
  • [学会発表] Mechanism of 3′-matured tRNA discrimination from 3′-immature tRNA by class-II CCA-adding enzyme2016

    • 著者名/発表者名
      Yamashita S, Tomita K.
    • 学会等名
      26th tRNA Conference
    • 発表場所
      Jeju, Korea
    • 年月日
      2016-09-04 – 2016-09-08
    • 国際学会
  • [学会発表] Regulation of Poly(U) Polymerase by Poly(ADP-ribose)2016

    • 著者名/発表者名
      Nagaike T, Tomita K.
    • 学会等名
      21st Annual meeting of the RNA Society
    • 発表場所
      Kyoto, Japan
    • 年月日
      2016-06-28 – 2016-07-02
    • 国際学会
  • [図書] ノンコーディングRNAーRNA分子の全体像を俯瞰する2016

    • 著者名/発表者名
      富田耕造、山下征輔
    • 総ページ数
      372
    • 出版者
      化学同人

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公開日: 2018-01-16  

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