2020 Fiscal Year Annual Research Report
複合tRNA修飾酵素の各サブユニットの役割と基質tRNA認識機構の解明
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20H03211
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| Research Institution | Ehime University |
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Principal Investigator |
堀 弘幸 愛媛大学, 理工学研究科(工学系), 教授 (20256960)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
横川 隆志 岐阜大学, 工学部, 教授 (90242304)
平田 章 徳島大学, 大学院社会産業理工学研究部(理工学域), 准教授 (60527381)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 酵素 / タンパク質 / 核酸 / RNA |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、複数のサブユニットからなるS-アデノシル-L-メチオニン依存性tRNA修飾酵素群の各サブユニットの構造と機能を明らかにしようとするものです。主に、4種類のタンパク質複合体を解析しようとしています。初年度の令和2年度は、主に実験材料を調製する作業を行いました。
（１）Trm11-Trm112複合体は、tRNAの10位に2-メチルグアノシンを導入するメチル化酵素です。この酵素の基質tRNA認識に他の修飾が影響を与えるのかを調べるため、幾つかのtRNA修飾酵素の発現系を準備しました。それらを使って他の修飾ヌクレオシドが、Trm11-Trm112複合体活性に及ぼす影響を調べました。
（２）ArcS-RaSEA複合体は、tRNAの15位にアーケオシンを導入する酵素です。RaSEAの鉄イオウクラスターは酸素に弱く、好気的条件下では、速やかに失活します。この問題点を克服するため、複数の好気的古細菌由来ArcS-RaSEA複合体の大腸菌発現系を準備しました。
（３）Trm7-Trm732複合体は、tRNAの32位のリボースをメチル化する酵素です。この複合体の精製法は当研究室で考案されたものですが、収量が悪く、構造解析に十分な量の試料を準備するのが難しい状況となっています。そこで、まず、精製方法の改良に着手しました。主な改良点は、タグ配列の位置を変えたことや濃縮方法を変えたことなどです。
（４）Elp3-Ta1060m複合体は、tRNAの34位の5-カルバモイルメチルウリジン合成に関わると推定されています。本複合体の機能を調べるため、大腸菌を嫌気的に培養するシステムを構築しました。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
令和2年度は、当研究室に所属されていた平田 章講師（研究協力者から分担者へ変更）が徳島大学へご栄転されセットアップに時間を要したこと、新型コロナウイルス感染拡大防止のため、愛媛大学の職員および大学院生が研究を実施できない期間が2か月以上あったことなどから、やや遅れていると判断せざるをえないです。
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| Strategy for Future Research Activity |
本研究課題は、4つの柱からなっています。以下の研究を計画しています。
（１）Trm11-Trm112複合体の基質認識に影響を与える可能性として、13位のシュードウリジンのみが残っています。これを酵素反応で100%導入するのは難しいので、有機化学合成を併用して解決しようと思います。早ければ、年度内に最初の論文をまとめようと思います。
（２）ArcS-RaSEA複合体に関しては、酸素に強い複合体を選択しようと思います。
（３）Trm7-Trm732複合体の新たな精製方法は、初年度にほぼ確立できました。問題は、比活性なので、この部分を詰め、反応速度論解析を行ないます。
（４）Elp3-Ta1060m複合体については、新たなタンパク質性因子が関与する可能性が浮上しました。まず、その部分を調べようと思います。
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Research Products
(1 results)
