| 研究概要 |
(1)アミノアシルtRNA合成酵素(ARS)として、高度好熱菌より精製したARS、およびクローニングにより大量調製された大腸菌のARSを用いて、ARSによるtRNAとアミノ酸の厳密な識別メカニズムを調べた。ARSとtRNAとの相互作用を、CDおよびNMRにより解析し、コグネートのtRNAとの複合体に特徴的なコンホメーションが、アミノ酸のARSへの特異的な結合に必要なことなどを明らかにした。このことにより、従来、我々が検証を続けてきたARSによるtRNA識別メカニズムについての作業仮説が分子構造のレベルでかなり実証された。さらに、TRNOEというNMRの手法を適用し、ARSのアミノ酸認識部位に結合したアミノ酸および類似体のコンホメーションの決定に初めて成功し、ARSを改変するための基礎データを得ることが可能になった。
(2)タンパク質合成の調節において重要な役割を果たす、特異なイソロイシンtRNAのアンチコドン1字目に存在する修飾ヌクレオシド(【N^+】)が全く新規の2,4-ジアミノピリミジンの誘導体であることを明らかにし、コドン認識の新しい制御機構を見出した。さらに、遺伝コードの改変機構に関する知見を得るために、ヒトデのミトコンドリア遺伝子について全長の約1/4にあたる3.8kbの配列を決定した。その結果、セリンなどのアミノ酸のコドンが従来知られているものと異なることを明らかにした。
(3)高度好熱菌、好酸好熱菌の遺伝子操作における問題点のいくつかを解決し、ATPase,IPMDH,rRNAの遺伝子について、単離、構造解析、部位特異的変異体の作成などをすすめた。好酸好熱菌のタンパク質合成装置に関し、ポリアミンが翻訳活性に必要であることを見出し、菌内に特異なポリアミンが存在することを分析した。好酸好熱菌mDNAのクローニングにも成功し、大腸菌内で翻訳されることを見出した。
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