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2011 Fiscal Year Annual Research Report

RNA成熟マシナリーの構造的基盤と機能進化

Research Project

Project/Area Number 23350081
Research InstitutionEhime University

Principal Investigator

堀 弘幸  愛媛大学, 大学院・理工学研究科, 教授 (20256960)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 鈴木 勉  東京大学, 大学院・工学研究科, 教授 (20292782)
平田 章  愛媛大学, 大学院・理工学研究科, 助教 (60527381)
KeywordsRNA / タンパク質 / ゲノム / 酵素 / 構造解析
Research Abstract

本研究は、生命の三つのドメインで、もっとも起源に近い生物群の持つRNA成熟システムを比較し、その基本原理を探ることを目標としております。
本申請は、3年間の短期計画であり、平成23年度は初年度でありました。下記項目を重点目標に掲げ、以下の成果を得ました。
(1)S-adenosyl-L-methionine依存性RNAメチル化酵素の反応機構解析
TrmlのX線結晶構造解析に成功し、その反応機構を推定し、論文として発表しました。また、TrmHのRNA認識機構について解析を終了し、論文を執筆中です。
(2)葉酸依存性RNA修飾酵素の精密生化学分析と反応機構の解明
葉酸依存性RNAメチル化酵素の新規酵素活性測定法を開発し、精密生化学解析への道を切り開きました。現在、RNA認識機構に関する論文を執筆中であります。
(3)局所認識型RNA修飾酵素と全体構造認識型RNA修飾酵素の構造比較
局所認識型RNA修飾酵素(Trml,TrmI1,TrmFO)の解析を終えました。全体構造認識型RNA修飾酵素(Trml1/112複合体)について、現在、解析を進めております。
(4)RNAスプライシングエンドヌクレアーゼの構造と基質認識問題
A.perniy由来α2β2型スプライシングエンドヌクレアーゼのX線結晶構造解析に成功し、論文として発表するに至りました。
(5)RNAリガーゼの構造と生理機能
スプライシング時に機能するRNAリガーゼについて、現在、遺伝子破壊株の解析を進めております。
(6)RNA修飾ネットワークの解析
主要な酵素については、すでに報告ずみです。現在、細部を詰めています。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

極めてインパクトの高い国際学術誌に複数の論文を掲載するに至っており、国内外の学会で多くの研究成果を発表できている。ただし、タンパク質-RNA複合体の結晶化などにおいては、良質な結晶化が得られていないものもあり、「(2)おおむね順調に進展している。」と自己評価いたします。

Strategy for Future Research Activity

研究が、ほぼ順調に推移していることもあり、平成23年度計画を継続する方向です。
現在、国内外の複数の研究機関から共同研究のオファーがあります。本研究の範囲に含めてもよい課題もありますので、慎重に対応したいと考えております。

  • Research Products

    (26 results)

All 2012 2011 Other

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results) Presentation (21 results) Remarks (2 results)

  • [Journal Article] The 2'-O-methylation status of a single guanosine controls transfer RNA-mediated Toll-like receptor 7 activation or inhibition2012

    • Author(s)
      S.Jockel, G.Nees, R.Sommer, Y.Zhao, D.Cherkasov, H.Hon, G.Ehm, M.Schnare, M.Nain, A.Kaufmann, S.Bauer
    • Journal Title

      J.Exp.Med.

      Volume: 209 Pages: 235-241

    • DOI

      doi:10.1084/jem.20111075

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Cleavage of intron from the standard or non-standard position of the precursor tRNA by the splicing endonuclease of Aeropyrum pernix, a hyper-thermophilic Crenarchaeon, involves a novel RNA recognition site in the Crenarchaea specific loop2011

    • Author(s)
      A.Hirata, T.Kitajima, H.Hori
    • Journal Title

      Nucleic Acids Res

      Volume: 39 Pages: 9376-9389

    • DOI

      10.1093/nar/gkr615

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Substrate tRNA recognition mechanism of a multi-site-specific tRNA methyltransferase, Aquifex aeolicus Trm1, based on the X-ray crystal structure2011

    • Author(s)
      T.Awai, A.Ochi, Ihsanawati, T.Sengoku, A.Hirata, Y.Bessho, S.Yokoyama, H.Hori
    • Journal Title

      J.Biol.Chem.

      Volume: 286 Pages: 35236-35246

    • DOI

      doi:10.1074/jbc.M111.253641

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] RNA修飾成熟マシナリーの構造と機能2012

    • Author(s)
      堀弘幸
    • Organizer
      第3回愛媛大学学術フォーラム
    • Place of Presentation
      愛媛県松山市
    • Year and Date
      2012-01-06
  • [Presentation] Thermus thermophilus tRNA (m1A58) methyltransferase[Trm1]の基質認識メカニズムの解明2011

    • Author(s)
      詫間浩之、美濃地真之、牛尾なつみ、冨川千恵、平田 章、堀弘幸
    • Organizer
      第34回日本分子生物学会年会
    • Place of Presentation
      神奈川県横浜市
    • Year and Date
      2011-12-16
  • [Presentation] 酵母由来のtRNA (m2G10) methyltransferase (Trm11-Trm112)の機能解析2011

    • Author(s)
      西田裕、岡田和樹、平田章、堀弘幸
    • Organizer
      第34回日本分子生物学会年会
    • Place of Presentation
      神奈川県横浜市
    • Year and Date
      2011-12-16
  • [Presentation] サーマス・サーモフィラス由来葉酸依存性tRNA (m5U54)メチル化酵素の基質認識機構2011

    • Author(s)
      山上龍太、山下光輝、西増弘志、岩下知香子、平田章、濡木理、堀弘幸
    • Organizer
      第34回日本分子生物学会年会
    • Place of Presentation
      神奈川県横浜市
    • Year and Date
      2011-12-16
  • [Presentation] アーキアにおける2'-5' RNA ligaseの構造機能解析2011

    • Author(s)
      長野倫子、石丸雄基、金井保、平田章、堀弘幸
    • Organizer
      第12会極限環境生物学会年会
    • Place of Presentation
      長崎
    • Year and Date
      2011-11-23
  • [Presentation] アーキアRNAポリメラーゼのサブユニットDに見られる特異的ドメイン構造と機能の多様性と進化2011

    • Author(s)
      平田章、堀弘幸、村上勝彦、Faith H.Lessner、Matthew Jenning、Eduardus, C.Duin、Daniel J.Lessner
    • Organizer
      第12会極限環境生物学会年会
    • Place of Presentation
      長崎
    • Year and Date
      2011-11-23
  • [Presentation] Substrate tRNA recognition mechanism of eubacterial tRNA (m1A58) methyltransferase (TrmI)2011

    • Author(s)
      Hiroyuki Takuma, Masayuki Minoji, Natsumi Ushio, Chie Tomikawa, Akira Hirata, Anna Ochi, Hiroyuki Hori
    • Organizer
      The 38th International Symposium on Nucleic Acids Chemistry
    • Place of Presentation
      札幌
    • Year and Date
      2011-11-11
  • [Presentation] RNA修飾酵素の触媒機構の多様性とそのネットワークの環境応答2011

    • Author(s)
      堀弘幸
    • Organizer
      北海道大学グローバルCOE物質科学イノベーション講演会
    • Place of Presentation
      札幌
    • Year and Date
      2011-11-08
  • [Presentation] Recognition and cleavage of intron in precursor tRNA by the splicing endonuclease from Aperopyrum pernix, an aerobic hyper-thermophilic Crenarchaeon, thorough a novel RNA recognition site in Crenarchaea specific loop2011

    • Author(s)
      A. Hirata, T. Kitajima, and H. Hori
    • Organizer
      Thermophiles 2011
    • Place of Presentation
      Big Sky, Montana, USA
    • Year and Date
      2011-09-12
  • [Presentation] Relationship between 5-methyluridine modification at position 54 in tRNA and tRNA modification network in Thermus thermophiles2011

    • Author(s)
      R. Yamagami, N. Shigi, S.-I. Asai, K. Watanabe, and H. Hori
    • Organizer
      Thermophiles 2011
    • Place of Presentation
      Big Sky, Montana, USA
    • Year and Date
      2011-09-12
  • [Presentation] Structural and functional analyses of archaeal 2'-5' RNA ligase2011

    • Author(s)
      T. Nagano, A. Hirata, Y. Ishimaru, T. Kanai, and H. Hori
    • Organizer
      Thermophiles 2011
    • Place of Presentation
      Big Sky, Montana, USA
    • Year and Date
      2011-09-12
  • [Presentation] Multisite specific tRNA methyltransferase Trm1 from a hyper-thermophilic eubacterium, Aquifex aeolicus2011

    • Author(s)
      T. Awai, A. Ochi, Ihsanawati, T. Sengoku, S. Kimura, C. Tomikawa, T. Yokogawa, A. Hirata, Y. Bessho, T. Suzuki, S. Yokoyama and H. Hori
    • Organizer
      Thermophiles 2011
    • Place of Presentation
      Big Sky, Montana, USA
    • Year and Date
      2011-09-12
  • [Presentation] Transfer RNA modification in Thermoplasma acidophilum2011

    • Author(s)
      T.Kawamura, C.Tomikawa, T.Ohira, Y.Inoue, A.Yamagishi, T.Suzuki, H.Hori
    • Organizer
      Thermophiles 2011
    • Place of Presentation
      Big Sky, Montana, USA
    • Year and Date
      2011-09-12
  • [Presentation] 酵母由来のtRNA (m^2G10) methyltransferase (Trm11-Trm112)の機能解析2011

    • Author(s)
      芦田裕、岡田和樹、平田章、堀弘幸
    • Organizer
      RNAフロンティアミーティング
    • Place of Presentation
      愛知県大府市
    • Year and Date
      2011-08-30
  • [Presentation] 古細菌における2'-5' RNA ligaseの構造機能解析2011

    • Author(s)
      長野倫子, 平田章, 石丸雄基, 金井保, 堀弘幸
    • Organizer
      RNAフロンティアミーティング
    • Place of Presentation
      愛知県大府市
    • Year and Date
      2011-08-30
  • [Presentation] Elucidation of substrate tRNA recognition mechanism by tRNA (m^1A58)methyltransferase[TrmI]from Thermus thermophiles2011

    • Author(s)
      H.Takuma, M.Minoji, N.Ushio, C.Tomikawa, A.Hirata, C.Iwashita, A.Ochi, H.Hori
    • Organizer
      第1回モデル生物丸ごと一匹学会・第10回高度好熱菌連携会議
    • Place of Presentation
      兵庫県佐用郡
    • Year and Date
      2011-08-19
  • [Presentation] The crystal structure analysis and establishment of activity mesurement system of Thermus thermophilus tRNA(Um34, Cm34) methyltransferase[YibK]2011

    • Author(s)
      T.Matsugi, A.Hirata, H.Hori
    • Organizer
      第1回モデル生物丸ごと一匹学会・第10回高度好熱菌連携会議
    • Place of Presentation
      兵庫県佐用郡
    • Year and Date
      2011-08-19
  • [Presentation] Substrate tRNA recognition mechanism of FAD/folate-dependet tRNA m^5U54 methyltransferase TrmFO2011

    • Author(s)
      R.Yamagami, K.Yamashita, H.Nishimasu, C.Iwashita, A.Hirata, O.Nureki, H.Hori
    • Organizer
      16th Annual Meeting of RNA Society (RNA 20-11Kyoto)
    • Place of Presentation
      京都
    • Year and Date
      2011-06-16
  • [Presentation] Regulation of tRNA modification network by pseudouridine 55 in Thermus thermophiles2011

    • Author(s)
      C.Tomikawa, K.Ishida, T.Kunibayashi, A.Ochi, T.Kanai, A.Hirata, C.Iwashita, H.Hori
    • Organizer
      16th Annual Meeting of RNA Society (RNA 2011Kyoto)
    • Place of Presentation
      京都
    • Year and Date
      2011-06-16
  • [Presentation] A conserved Lys residue in Crenarchaea specific loop determines a broad substratespecificity of Crenarchaeal RNA splicing endonuclease2011

    • Author(s)
      A.Hirata, T.Kitajima, H.Hori
    • Organizer
      16th Annual Meeting of RNA Society (RNA 2011Kyoto)
    • Place of Presentation
      京都
    • Year and Date
      2011-06-16
  • [Presentation] Transfer RNA recognition mechanism of multi-site specific tRNA methyltransferase (Trm1)from Aquifex aeolicus2011

    • Author(s)
      T.Awai, A.Ochi, Ihsanawati, A.Hirata, Y.Bessho, S.Yokoyama, H.Hori
    • Organizer
      16th Annual Meeting of RNA Society (RNA 2011Kyoto)
    • Place of Presentation
      京都
    • Year and Date
      2011-06-16
  • [Remarks] 当研究室のホームページは下記URLです

    • URL

      http://www.ehime-u.ac.jp/~achem/bchem/

  • [Remarks] 随時、論文発表および学会発表の内容を広く全世界に公開しております

URL: 

Published: 2013-06-26  

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