In vitro翻訳系の構築によるミトコンドリアの暗号読機構の研究

1991 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 03044061
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 渡辺 公綱 東京大学, 工学部, 教授 (00134502)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 上田 卓也 東京工業大学, 生命理工学部, 助手 (80184927) ; 西川 一八 東京工業大学, 生命理工学部, 助教授 (60109262) ; SPREMULL Lin ノースカロライナ大学, 理学部, 教授
• Keywords: ミトコンドリア / In vitro翻訳学 / リボソ-ム / tRNA / 遺伝暗号変化 / 伸長因子 / 開始因子

Research Abstract

動物ミトコンドリアに見られる遺伝暗号の変化(変則暗号)の要因と暗号の翻訳機構を調べる目的で、ミトコンドリアのin vitro翻訳系の確立を目指し、ウシ・ミトコンドリアのリボンソ-ム、tRNA、翻訳に関わる酵素因子の調製とキャラクタリゼ-ションを行った。
渡辺、西川、上田のグル-プ(東工大、東大)は、異常な構造をもつことが遺伝子の塩基配列から推定されていたtRNA^<Phe>、tRNA^<Met>、tRNA^<Ser>(AGY)とtRNA^<Ser>(VCN)をウシ肝臓ミトコンドリアから各0.2ー0.5mg程度調製し、それらの高次構造を熱変性曲線、化学試薬とRNaseの感受性実験で検討した。tRNA^<Phe>とtRNA^<Met>はDル-プとTル-プの相互作用をもたず、緩んだ高次構造をもつこと、tRNA^<Ser>(AGY)は、わがかに痕跡をとどめているDル-プとTル-プとの間に3次元的な相互作用をもつこと、tRNA^<Ser>(VCN)については遺伝子から推測されていたものより実際のtRNAは内部から始まり、従来の共通にクロ-バ葉構造はとらず、アンチコドン・ステムは7塩基対、アミノ酸ステムとDステム間は1塩基よりなる新しい変則的な2次構造をもつこと、が明らかになった。tRNA^<Met>の塩基配裂を再検討したところアンチコドン一字目に未同定の修飾シチジンが発見された。Spremlliのグル-プ(米国、ノ-スカロライナ大)はウイ肝臓ミトコンドリアからリボソ-ム、伸長因子をEFーTu・EFーTs、開始因子IF2を活性を保持したまま調製することに成功し、それらのキャクタリゼ-ションと、アミノアシル-tRNAと相互作用などが調べられている。両グル-プの共同研究が行われ未同定修飾シチジンをアンチコドン1字目にもつtRNA^<Met>がAVGだけでなくAVAコドンも翻訳する機構との関係をホルミル化能、コドン・トリプレットに依存したメチオニルーtRNA^<Met>のリボソ-ム結合能などを調べている。

Research Products

• [Publications] Syozo Ozawa: "Recent Evidence for Evolation of the Genetic Codl" Microbiologial Reciecos. 56. 229-264 (1992)
• [Publications] Takashi Yokgawa: "Anovel cloverleaf structure found in mammolian mitochoondrial tRNA^<eer>(VCN)" Nucleic Acido Research. 19. 6101-6105 (1991)
• [Publications] H,-X.LiaD: "Inifiation of Protein Synthesis in Animal Midochondria" Journal of Biological Chemistry. 266. 20714-20719 (1991)
• [Publications] C,J.Schwartzbach: "Interaction of Animal Mitocohondrial EF-Tu-EF-Ts with Aminoaeyl-tRNA,Guanine Micleotides and Rihosomes" Journal of Biological Chemistry. 266. 16324-16330 (1991)
• [Publications] Yoshinori Kemazawa: "EHect of the higer-order Structure of tRNA on the Atohility of nyorids with aligodeoxyritonutleo rders:separation of tRNA by an efficient selution hybn'dizetion" Nucleic Acids Research.
• [Publications] Takuya Ueda: "The T-loop region of animal mito chsnceneal tRNA^<Ser>(AGY) is a main recognition sete for hsmologous seryl-tRNA Sgnltitiase" Nucleic Acids Research.